果蝇翅膀发育中的上皮组织：经辐射4小时后，可见少量存活的抗死亡DARE细胞（左图中的红色）。48小时后，它们的后代（右图中的绿色和黄色）重新填充该组织。图片来源：魏茨曼科学研究所
我们的皮肤组织和器官上皮组织，都会在死亡和受损后迅速再生。这种现象被称为补偿性增殖，最早于20世纪70年代在果蝇幼虫中被发现。近期在一项发表于《自然·通讯》（Nature Communications）的研究中，魏茨曼科学研究所的研究人员发现负责执行细胞凋亡的酶——半胱天冬酶，也可以让一些细胞对死亡产生抵抗力，让受损组织不仅能够再生，甚至变得更有韧性。在细胞凋亡过程中，起始半胱天冬酶激活后，会激活其他的半胱天冬酶，切割细胞中的蛋白，促使细胞凋亡。
研究人员重复了最初发现“补偿性增殖”现象的实验：用电离辐射照射果蝇幼虫。借助当前的基因技术，研究人员追踪了幼虫上皮的再生过程。借助延迟传感器，他们检测那些半胱天冬酶激活后仍能经受住辐射的细胞，并将称之为DARE细胞。它们能在辐射后存活，并增殖修复受损组织。不仅如此，他们还发现了另一类抗死亡细胞，名为NARE细胞，但这种细胞内并没有半胱天冬酶的激活。研究显示，NARE细胞也能促进组织再生，但需要DARE细胞的存在。
研究显示，尽管DARE细胞中的起始半胱天冬酶被激活，但不会进入下一阶段，因此死亡过程会停止。研究人员发现一种分子马达蛋白将起始半胱天冬酶锚定在细胞膜上，阻止它激活其他的半胱天冬酶。当研究人员沉默这种马达蛋白时，DARE细胞开始死亡，组织再生也受到损害。已有研究表明，该马达蛋白的过度激活与肿瘤的生长有关，可能是癌细胞逃避细胞凋亡的机制之一。研究还显示，当同一组织再次接受辐射时，DARE细胞的后代表现出极强的抵抗力，比原始组织中细胞抵抗死亡的能力强7倍。这或许可以解释为什么复发性肿瘤在放射后会变得更具抵抗力。
