在發(fā)生自然災(zāi)害之后（例如一場(chǎng)大火），輔助人員會(huì)迅速組織起來(lái)清理殘骸，建立臨時(shí)避難所為需要的人們提供食物。當(dāng)細(xì)胞面臨危險(xiǎn)的環(huán)境條件時(shí)（例如高溫或有毒物質(zhì)），也會(huì)啟動(dòng)一個(gè)類似的程序——細(xì)胞應(yīng)激反應(yīng)，也稱為熱激反應(yīng)。

馬普生化研究所的科學(xué)家們與德累斯頓工業(yè)大學(xué)合作，篩查了細(xì)胞應(yīng)激輔助蛋白的整個(gè)網(wǎng)絡(luò)，揭示了應(yīng)激反應(yīng)中的新調(diào)控機(jī)制。“我們的結(jié)果將有助于神經(jīng)退行性疾病的研究，例如阿爾茨海默癥或帕金森癥，”文章的作者之一Christian Loew博士說(shuō)。這項(xiàng)研究于二月二十七日發(fā)表在Cell雜志上。

當(dāng)機(jī)體面臨生命危險(xiǎn)時(shí)，細(xì)胞的應(yīng)急程序（熱激反應(yīng)）就會(huì)啟動(dòng)，不過(guò)“熱激反應(yīng)”這個(gè)名字帶有一點(diǎn)誤導(dǎo)性。二十世紀(jì)六十年代初期，人們?cè)诟邷貤l件下首次觀察到了細(xì)胞的應(yīng)激反應(yīng)?？茖W(xué)家將果蠅暴露在高溫條件下，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞為了自救啟動(dòng)了一個(gè)復(fù)雜的應(yīng)急程序。雖然現(xiàn)在人們已經(jīng)知道，這一程序也會(huì)被其他危險(xiǎn)觸發(fā)（例如輻射或有毒物質(zhì)），不過(guò)這一名詞仍然得以沿用。

細(xì)胞在熱激反應(yīng)中，合成了不同的應(yīng)激蛋白。它們的任務(wù)是防止機(jī)體受到永久性的損傷。“你可以將其理解為一個(gè)緊急報(bào)警系統(tǒng)。為了盡快恢復(fù)到初始狀態(tài)，這個(gè)系統(tǒng)會(huì)快速識(shí)別出現(xiàn)的問(wèn)題和損傷，制定和調(diào)節(jié)應(yīng)對(duì)措施”Loew說(shuō)。研究人員通過(guò)廣泛的綜合性分析，研究了熱激反應(yīng)中的15 000種蛋白及其功能。他們向人們展示，根據(jù)不同的任務(wù)和受災(zāi)區(qū)域，輔助蛋白形成了不同的小組。例如，有一組蛋白專門負(fù)責(zé)核查細(xì)胞核中的DNA是否完整。

HSF1蛋白（熱激轉(zhuǎn)錄因子）在細(xì)胞的救災(zāi)程序中起核心協(xié)調(diào)作用。一旦該蛋白激活，就會(huì)召集各種其他蛋白展開(kāi)救助行動(dòng)。研究人員通過(guò)RNA干涉，在HeLa細(xì)胞中篩查了應(yīng)激反應(yīng)中的調(diào)節(jié)蛋白，并描述了HSF1蛋白的兩條調(diào)控路徑。研究顯示，當(dāng)危機(jī)解除后，HSF1會(huì)被細(xì)胞的廢物處理系統(tǒng)（蛋白酶體）降解。但只要還存在危險(xiǎn)，另一個(gè)蛋白（乙酰轉(zhuǎn)移酶EP300）就會(huì)阻止這種降解。

研究熱激反應(yīng)，可以幫助人們進(jìn)一步理解阿爾茨海默癥、帕金森癥等神經(jīng)退行性疾病。這些疾病中的細(xì)胞受到了巨大的損傷，這就對(duì)細(xì)胞的質(zhì)控系統(tǒng)提出了更高的要求。一旦神經(jīng)細(xì)胞死亡，就無(wú)法繼續(xù)執(zhí)行它們?cè)诖竽X中的功能。“熱激反應(yīng)的定向激活可以減少特定的細(xì)胞損傷，”Loew解釋道。