
在生命科学领域,细胞死亡机制的研究始终是攻克重大疾病的关键。6 月 9 日,中山大学附属第一医院精准医学研究院许杰团队联合美国罗格斯大学,在国际顶级期刊《自然》发表突破性成果。这项研究首次揭示调控细胞膜破裂的核心蛋白 NINJ1,为控制脓毒败血症等致命炎症反应提供了全新靶点,标志着人类在对抗炎症风暴的征程中迈出重要一步。
一、细胞膜破裂:炎症风暴的 “潘多拉魔盒”
细胞膜作为细胞的天然屏障,维系着生命系统的动态平衡。许杰将其比喻为 “肥皂泡”—— 看似坚韧却异常脆弱。当细胞遭受机械损伤、血流冲击时,细胞膜破裂会释放 DNA、炎性分子等 “危险信号”,触发免疫系统过度反应。在脓毒症患者体内,这种被称为 “质膜破裂” 的现象,常引发致死性的炎症风暴,导致多器官功能衰竭。然而,究竟是什么分子在幕后操纵这一关键过程?
为破解这一谜团,研究团队面临两大挑战:如何模拟体内复杂机械应力环境?怎样实现大规模基因筛选?传统细胞拉伸设备一次仅能处理几个样本,根本无法满足实验需求。为此,团队自 2020 年底启动自主研发,历经两年五轮迭代,成功打造全球首款基于 PDMS 薄膜的 384 孔高通量机械张力刺激设备。这个创新装置可模拟拉伸、挤压、血流冲击等多种力学刺激,为筛选工作提供了革命性工具。
二、NINJ1 蛋白:细胞膜的 “脆弱开关”
借助自主研发的设备,研究人员对数千种人类跨膜蛋白展开系统性筛选。结果显示,名为 NINJ1 的跨膜蛋白在细胞膜破裂过程中扮演着决定性角色。实验数据令人震惊:当 NINJ1 高表达时,细胞膜破裂所需张力阈值降低 50%;而敲除该蛋白后,细胞膜抗压能力提升数倍,堪称细胞的 “钢铁护盾”。
进一步研究发现,在脓毒症等炎症性疾病模型中,NINJ1 的异常激活是导致炎症风暴的关键诱因。通过基因编辑关闭 NINJ1 表达,可显著减少细胞破裂释放的炎性因子,有效遏制炎症反应的失控扩散。这种 “四两拨千斤” 的调控机制,为临床干预开辟了全新思路。
三、从实验室到临床:炎症治疗的新曙光
NINJ1 蛋白的发现,为炎症相关疾病治疗带来突破性进展。许杰透露,团队已启动小分子药物和纳米抗体的筛选工作。未来,针对肺损伤、败血症等病症,有望开发出靶向 NINJ1 的特异性抑制剂,通过精准调控细胞膜稳定性,阻断炎症因子的 “多米诺效应”。这种 “源头控制” 的治疗策略,相较于传统抗炎手段,具有更高的特异性和安全性。
值得关注的是,团队自主研发的高通量力学刺激平台,已展现出强大的应用潜力。除了筛选 NINJ1,该平台还可用于探索机械力相关疾病的发病机制,加速心血管疾病、神经退行性疾病等领域的新药研发,成为生命科学研究的 “瑞士军刀”。
中山大学附属第一医院院长肖海鹏指出,这项成果是医院推动医工交叉、转化创新的典型范例。近年来,中山一院在医学创新领域成果斐然:从破解器官移植缺血损伤难题的 “无缺血” 技术,到全球首例离体大脑养护,再到重症医学领域的突破性研究,持续为攻克医学难题贡献 “中国方案”。随着 NINJ1 靶点的发现,人类距离驯服炎症风暴这头 “医学怪兽” 又近了一步,未来有望改写脓毒症等致命疾病的治疗格局。