一个研究小组发现了这个过程-并拍摄了实际的时刻-可以改变身体对垂死细胞的反应。重要的是-他们所谓的“大逃亡”时刻可能有一天被证明是关节炎等自身免疫性疾病的关键触发因素。
 
由蒙纳士大学生物医学发现研究所（BDI）的Benjamin Kile教授领导的研究小组已经发现并拍摄了细胞死亡过程中DNA从线粒体（产生能量的细胞内的细胞器）逃逸的确切时刻。这项研究发表在今天的“科学”杂志上，涉及Walter和Eliza Hall研究所的主要合作者以及Howard Hughes医学研究所在美国的Janelia研究园区。
 
线粒体是最终的双重剂;它们对于保持细胞存活至关重要，但是当它们受损时，它们可以触发身体自身的免疫系统，带来潜在的破坏性后果。因为线粒体内的DNA（mtDNA）与细菌DNA有许多相似之处（它们具有共同的祖先），所以身体对其在线粒体外或在细胞外的存在作出反应，就好像受到入侵病原体的攻击一样。将“自我”与“非自我”区分开来是一种类似的失败，它是炎症和自身免疫性疾病的基础。
虽然mtDNA的释放被认为有助于自身免疫性疾病，如狼疮，但它是如何从线粒体中逃脱的，从未被解释过。蒙纳士BDI研究员Kate McArthur博士在Walter和Eliza Hall研究所完成博士学位时，在美国Janelia研究园区使用了革命性的新显微镜来捕捉线粒体形成“疝气”的瞬间，该疝气从线粒体中排出DNA进入细胞的其余部分。
 
由诺贝尔奖获得者Eric Betzig开发的活细胞晶格光学显微镜（LLSM）系统是一种新技术，它允许科学家以突破性的分辨率观察活细胞。麦克阿瑟博士在2015-2017期间多次前往弗吉尼亚州的Janelia研究园区，并记得她第一次目睹线粒体积极排出DNA的那一刻。
 
“作为科学家，当我们看到意想不到的东西时，我们被教导要相当怀疑，所以我认为我最初的反应是'不可能......'只是在我多次仔细地重复实验后才开始意识到我们发现了什么，“麦克阿瑟博士说。
 
根据Kile教授的说法，当一个细胞自杀（人体平衡控制血细胞数量的正常部分）时，会触发两种叫做BAK和BAX的蛋白质。
 
“我们目睹的实时-这些专业杀手蛋白在线粒体的外膜上开辟了巨大的'大孔'，导致内部物质疝出，带来了mtDNA，”Kile教授说。
 
“BAK和BAX提供'杀射'，旨在永久性地禁用细胞。但在这样做的过程中，mtDNA从线粒体中消失了。从本质上讲，这是附带损害，如果控制不当，会引发免疫系统驱动病理性炎症，“他说。
 
莫纳什大学的Titan Krios低温电子显微镜（目前最先进的生物电子显微镜显微镜）以及沃尔特和伊丽莎霍尔研究所的新型晶格光学显微镜拍摄的图像巩固了这一发现，该显微镜是由研究所中心的合作者定制的。动态成像。
 
Kile教授在研究中强调：“这种基本发现很少见，这对于了解各种自身免疫性疾病和感染具有深远意义。
 
“这是蒙纳士生物医学发现研究所，墨尔本Walter和Eliza Hall医学研究所以及美国Janelia研究园区之间的精彩合作-汇集了尖端技术和一流的专业知识，以解决以前的问题，从未被问过，而且无法回答，“他说。