Apoptosis propagates through the cytoplasm as trigger waves.
Apoptosis propagates through the cytoplasm as trigger waves.
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DOI：
10.1126/science.aah4065
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发表时间：
2018-08-10
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Ferrell JE Jr
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Cheng X;Ferrell JE Jr
细胞凋亡是一种进化上保守的程序性细胞死亡形式，对于动物的发育和组织稳态至关重要。细胞凋亡控制网络中有几个正反馈回路，可以使细胞凋亡以自我再生触发波的方式在细胞质中扩散。我们在无细胞非洲爪蟾卵提取物中测试了这种可能性，并观察到速度约为 30 μm/min 的细胞凋亡触发波。分级和抑制剂研究表明，波的产生涉及多个反馈回路。凋亡的卵母细胞和卵子表现出速度约为 30 μm/min 的表面波，这与 caspase 激活密切相关。因此，细胞凋亡通过提取物和完整细胞中的触发波传播。我们的研究结果强调了触发波在细胞信号传导中的重要性，它允许各种全有或全无决策在不降低速度或幅度的情况下长距离传播。细胞凋亡作为自我再生触发波通过细胞质传播，其传播不会减慢或减弱。
Apoptosis is an evolutionarily conserved form of programmed cell death critical for development and tissue homeostasis in animals. There are several positive feedback loops in the apoptotic control network, which could allow apoptosis to spread through the cytoplasm in self-regenerating trigger waves. We tested this possibility in cell-free Xenopus laevis egg extracts, and observed apoptotic trigger waves with speeds of ~30 μm/min. Fractionation and inhibitor studies implicated multiple feedback loops in generating the waves. Apoptotic oocytes and eggs exhibited surface waves with speeds of ~30 μm/min, which were tightly correlated with caspase activation. Thus apoptosis spreads through trigger waves in both extracts and intact cells. Our findings emphasize the importance of trigger waves in cell signaling, allowing diverse all-or-none decisions to propagate over large distances without decreasing in speed or amplitude. Apoptosis propagates through cytoplasm as self-regenerating trigger waves, which spread without slowing down or petering out.
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