皮肤细胞会自杀？细胞焦亡程序性死亡避免链球菌感染

细胞正常的发展过程包含细胞死亡过程，程序性细胞凋亡 (programmed cell death) 能够减少生物体内老化不健康的细胞堆积，另一种功能，则是清除因外来物入侵造成威胁的细胞，例如已受感染细胞、功能异常的免疫细胞。

近期一项由美国 Emory University 发布于《Nature》研究，突破性发现新的皮肤细胞死亡机制，指出使皮肤细胞进入细胞焦亡（pyroptosis）程序的关键蛋白，揭开这项分子途径对于皮肤相关疾病如脱发、荨麻疹、黑色素瘤，都有治疗上的帮助。

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Gasdermin 蛋白启动皮肤细胞自杀，避免病原感染

在所有会感染皮肤病原当中，A 型链球菌（Group A streptococcus, GAS）是相当危险一类细菌，当细菌入侵皮下组织与筋膜，引起急性感染造成坏死性筋膜炎（necrotizing fasciitis），严重感染者单以抗生素治疗并没有效，甚至需要接受清疮或截肢处理。

为了了解皮肤如何区分皮肤表面无害与会造成威胁的微生物，进而在感染初期采取保护机制，研究团队同时进行体外培养人体皮肤细胞，与建立小鼠模型，两者进行细胞感染测试。

结果发现当皮肤细胞面临有害病原威胁，会开启细胞焦亡（pyroptosis）的自杀机制，研究人员比喻其“宁可摧毁自己也不要受到细菌感染”。细胞焦亡是因受到促发炎激素刺激，导致细胞短时间内种大与破裂死亡反应。

细胞焦亡（pyroptosis）机制，图片来源：Nature Review Microbiology

研究团队也发现，使皮肤细胞发生细胞焦亡机制的是由 gasdermin A 蛋白所诱导，这项机制在细胞受到感染初期扮演警示的重要作用，透过将大量免疫细胞召集至感染部位、使皮肤细胞自行凋亡，避免感染部位扩散。

研究负责人 Christopher LaRock 博士表示，有些病原细菌致命的方式是透过减弱发炎反应增加感染的优势，例如鼠疫杆菌 Yersinia pestis，有别于此，感染皮肤的 A 型链球菌则相反，借由诱发宿主发炎反应过度激活增加传染力。此项研究则提出了皮肤细胞焦亡途径保护的分子机制，并且焦亡机制的防范病原不仅限于 A 型链球菌，未来能广泛用于开发皮肤感染性疾病疗法。

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参考资料：
1. Nature, 2022; https://www.nature.com/articles/s41586-022-04717-x
2. https://news.emory.edu/stories/2022/05/hs_skin_cell_death_larock_11-05-2022/story.html?utm_source=together.emory.edu&utm_medium=referral&utm_campaign=Advancement%253Aand%253AAlumni%253AEngagement