組織壞死後再生由非凋亡性的半胱天冬酶活性介導

Centrala begrepp

組織壞死後,遠離損傷部位的細胞會啟動一種稱為「壞死誘導性凋亡」(NiA)的過程,這種過程對於再生至關重要,但其機制尚未完全了解。

Sammanfattning

本研究進一步探討了NiA的現象。研究發現,NiA主要發生在翅膜盤的高再生能力區域,這與翅膜盤的遺傳因子有關。此外,部分NiA細胞不會經歷凋亡,而是在效應性半胱天冬酶的激活下存活下來,並在再生的後期促進修復性增殖。這種增殖依賴於啟動酶半胱天冬酶Dronc,且獨立於之前描述的凋亡誘導性增殖(AiP)機制。這些數據揭示了一種新的機制,即非凋亡性的Dronc信號在應對壞死性損傷時促進再生性增殖。

1. NiA主要發生在翅膜盤的翅膜部位,而不是鉸鏈部位或翼基部。這可能與這些區域的再生能力有關。
2. 部分NiA細胞不會經歷凋亡,而是在效應性半胱天冬酶的激活下存活下來。
3. 這些存活的NiA細胞在再生的後期促進修復性增殖,這種增殖依賴於啟動酶半胱天冬酶Dronc,而不是之前描述的凋亡誘導性增殖(AiP)機制。
4. 這揭示了一種新的機制,即非凋亡性的Dronc信號在應對壞死性損傷時促進再生性增殖。

Statistik

翅膜盤中NiA細胞的數量隨著損傷範圍的增加而增加。
翅膜盤中的Wg和JAK/STAT信號通路可以限制NiA的形成。
在翅膜盤中阻斷凋亡通路會抑制再生後期的增殖。

Citat

「NiA細胞在再生的後期一直存在,並與正在進行有絲分裂的細胞相關聯。」
「NiA促進的增殖不依賴於之前描述的凋亡誘導性增殖(AiP)機制。」

Viktiga insikter från

Regeneration following tissue necrosis is mediated by non-apoptotic caspase activity

by Klemm,J., Va... på www.biorxiv.org 07-26-2024

https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.07.26.605350v1

Djupare frågor

在其他組織中是否也存在類似的NiA機制,以及它們在組織再生中的作用是什麼?

在其他組織中，類似的NiA（壞死誘導的凋亡）機制可能存在，尤其是在涉及組織損傷和再生的情況下。研究顯示，壞死細胞釋放的損傷相關分子模式（DAMPs）可以影響周圍健康細胞的行為，促進再生過程。例如，在脊髓和心臟損傷的模型中，壞死細胞釋放的DAMPs被認為能夠吸引修復細胞並促進增殖。這些機制可能與NiA相似，因為它們都涉及細胞死亡後的信號傳遞，並且可能通過非凋亡性途徑促進再生。因此，理解NiA在果蠅翅膀想像盤中的作用，可能為其他生物體的組織再生提供重要的見解，特別是在治療壞死性損傷的策略開發上。

除了Wg和JAK/STAT信號通路,還有哪些因素可能調控NiA的形成和功能?

除了Wg（Wingless）和JAK/STAT信號通路外，其他可能調控NiA形成和功能的因素包括細胞內的轉錄因子、細胞外基質成分以及其他信號通路。例如，Hippo信號通路可能在細胞增殖和生存中發揮作用，並可能影響NiA的形成。此外，細胞因子和生長因子，如轉化生長因子β（TGF-β）和表皮生長因子（EGF），也可能參與調控細胞對壞死的反應。這些因素可能通過調節細胞的生存、增殖和分化來影響NiA的形成，進而影響組織的再生能力。

非凋亡性Dronc信號在促進再生性增殖的具體機制是什麼,它與AiP機制有何不同?

非凋亡性Dronc信號在促進再生性增殖的具體機制涉及Dronc的非凋亡性功能，這與傳統的凋亡誘導增殖（AiP）機制有顯著不同。Dronc在NiA細胞中被激活，這些細胞在經歷壞死後仍然存活，並能夠釋放促進增殖的信號。這些信號可能不依賴於JNK通路或傳統的凋亡相關因子，如Wg和Dpp，而是通過其他尚未完全明瞭的途徑來促進周圍細胞的增殖。相較於AiP，後者依賴於凋亡細胞釋放的信號來驅動周圍細胞的增殖，非凋亡性Dronc信號則是通過存活的NiA細胞來促進再生，顯示出一種新的細胞間通訊機制，這可能為再生醫學提供新的治療靶點。