自己的眼睛自己清!人體自行「吃掉」壞掉的眼球細胞

作者 | 發布日期 2016 年 01 月 24 日 12:00 | 分類 科技教育 , 醫療科技 follow us in feedly
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你知道除了免疫細胞以外,我們的眼球細胞也會像小精靈(Pacman)一樣吃掉鄰近壞掉的伙伴嗎?




美國佛羅里達大西洋大學(Florida Atlantic University,FAU)醫學院的 Marc Kantorow 博士等人發現,晶狀體裡的上皮細胞會吃掉其他因為紫外線、煙塵以及其他污染物而死亡的鄰近細胞,藉此避免這些死亡細胞造成的毒性影響。另外,他們還發現一種可以協助細胞清除周邊老廢殘骸的化學物質。但是,在紫外光照射下這種物質會被分解。

晶狀體(lens)是使光在眼球中聚焦的重要構造,位於一層透明的角膜(cornea)與充滿液體的前房(anterior chamber)之後。雖然角膜提供了物理保護,但是晶狀體仍然會受到紫外光的刺激。紫外光照射可能導致晶狀體的上皮細胞死亡,而死亡細胞的殘骸可能會對其他細胞造成毒性,引發細胞凋亡。另外,晶狀體受損也可能導致老化性白內障。

當細胞嚴重受損時,細胞會產生一種蛋白質,使細胞內的粒線體(mitochondria)釋出一些物質,這些物質會導致細胞逐漸縮小、破裂。這個過程稱為細胞凋亡(apoptosis)。除了做為組織受損時的修復機制之外,細胞凋亡同時在發育過程以及成熟個體中都是一個重要的現象。例如在發育過程中,細胞凋亡使指間蹼消失;在成熟個體中,表皮細胞的汰換也需要經由細胞凋亡的調控。此時的細胞凋亡是由腫瘤壞死因子(TNF)等外部信號所啟動,活化細胞內部的蛋白酶,並開始分解細胞組成,最後使得細胞萎縮、崩解。

另一種細胞死亡的方式稱為細胞壞死(necrosis)。在受到外力如物理性的外傷、病毒感染等的影響下,細胞會腫脹破裂並直接釋出細胞的組成,這會對周遭的細胞造成相當大的傷害。一般來說,組織中的老廢細胞以及殘骸都會交由從微血管中鑽出的巨噬細胞來清除,但是在晶狀體中並沒有微血管的存在,自然也沒有巨噬細胞能夠協助清除可能有毒的廢物。

研究人員利用螢光蛋白標記晶狀體細胞,將人工誘導凋亡的綠色螢光細胞加入活體紅色螢光細胞,並觀察隨時間變化。他們發現,活細胞會吞食綠色的死亡細胞,並呈現黃色。後續的免疫沉澱實驗則協助他們找到吞食細胞所需要的化學物質。

「除了晶狀體,」Marc Kantorow表示:「細胞凋亡後所產生的物質對於角膜、皮膚以及肺部等的所有上皮細胞來說都具有毒性。這些物質還可能造成發炎、組織老化、退化性甚至自體免疫疾病。」因此,「研究這個能夠減少細胞凋亡影響的機制,有助於對此類疾病的了解,並可能幫助發展治療方針。」

(首圖來源:FAU) 

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