首次發現！中國科學家破解細胞死亡之謎

快科技2月17日消息，大家知道，核輻射等高劑量輻射會擊碎人體細胞內的DNA，一般是通過物理屏蔽、抗氧化劑進行防護，但卻無法阻止輻射引發的正常組織程序性細胞死亡。

電離輻射造成的DNA損傷，會導致腸道細胞大規模凋亡，進而出現嚴重胃腸道綜合癥(GIS)，導致腸黏膜脫落、出血甚至多器官衰竭，目前尚無特效藥物。

近日，中國科學院廣州生物醫藥與健康研究院首次證實，干擾素基因刺激因子(STING)蛋白可以通過一個全新的路徑(PARP1-PAR-STING)，直接決定細胞的生死。

研究人員通過系列實驗，首次揭示了STING蛋白在DNA損傷修復中的全新作用機制。

研究發現，當細胞發生DNA損傷時，DNA損傷響應蛋白PARP1會合成一種名為PAR（多聚二磷酸腺苷核糖）的聚合物。

這種PAR聚合物能夠直接與STING蛋白結合，形成“PAR-STING復合體”，從而放大DNA損傷信號，并啟動細胞凋亡程序。

為了驗證這一發現，研究人員進行了多項實驗。

首先在細胞和小鼠實驗中，使用特定劑量的PARP（聚腺苷二磷酸核糖聚合酶）抑制劑PJ34，減少80％的PAR生成，顯著降低輻射后的細胞和小鼠死亡率。

隨后，研究人員通過基因編輯技術構建了STING基因敲除的小鼠模型。

實驗發現，這些小鼠在接受腹部輻射后，存活率提高了5倍，且腸道絨毛高度是正常小鼠的2.3倍。

細胞實驗揭示PAR-STING的“死亡糾纏”

這項研究改變了科學界對STING蛋白的傳統認知。

過去認為，STING蛋白需要通過cGAMP分子來響應DNA損傷，但新研究發現，STING蛋白可以直接與DNA損傷時產生的高濃度PAR相互作用。

同時，研究通過多維度實驗揭示了PARP1-PAR-STING信號通路在輻射誘導凋亡中的關鍵作用，為科學家理解STING蛋白在DNA損傷響應中的作用機制提供了全新視角，為輻射損傷防護和腫瘤治療提供了重要理論依據和潛在干預靶點。

PARP1-PAR-STING介導的細胞凋亡模式圖