細胞排列能阻擋死亡蔓延 中研院研究登《細胞》期刊

細胞死亡也會像骨牌一樣，從少數細胞向周圍擴散，如何阻止這股「死亡浪潮」？中央研究院今天(16日)指出，研究團隊發現，細胞群體的密度與排列方式，能影響「鐵死亡」從哪裡開始、往哪個方向傳播，甚至形成阻擋死亡蔓延的天然邊界。研究成果於15日刊登在國際期刊《細胞》(Cell)。

鐵死亡是一種由脂質氧化引發的細胞死亡。中研院分子生物研究所副研究員陳昇宏團隊繼2024年在《自然》(Nature)期刊發表研究，發現鐵死亡可以形成類似波浪或骨牌效應的「觸發波」，造成大範圍細胞死亡後，進一步探討組織如何阻止死亡持續擴散。

研究團隊利用活細胞影像、單細胞RNA定序、藥物與基因調控，以及數學模擬，觀察培養的人類上皮細胞，發現細胞自然形成的空間結構，就是影響死亡波傳播的重要因素。

研究顯示，細胞密度較低、排列較不規則的區域，比較容易發生鐵死亡；密度較高、排列整齊的區域，則有較強的抵抗能力，甚至能形成天然邊界，阻擋死亡波繼續前進。

陳昇宏形容，組織的排列方式就像一張地圖，既能為細胞死亡指引路徑，也能築起阻止死亡蔓延的防線。研究也發現，當細胞拉長、沿著相同方向排列時，容易氧化的脂質會集中在細胞兩端，使死亡波更容易順著排列方向前進，而非平均向四周擴散。

中研院副院長陳玉如表示，細胞死亡是生命發育與維持組織正常運作的重要機制，這項研究發現，除了外在訊號，細胞自主形成的排列方式，也能影響死亡傳播路徑，有助更完整理解細胞命運。

研究團隊指出，這項發現將觀察角度從單一細胞內部的分子反應，延伸到細胞群體的空間結構，未來可進一步探討是否與胚胎發育、器官損傷、退化性疾病及癌症中的細胞死亡有關。不過，目前研究主要以培養的人類上皮細胞為模型，在動物組織及人體中是否有相同作用，仍需後續驗證。