身体细胞是如何走向凋亡的？西湖大学施一公团队揭开关键谜题

想象一下，在我们身体里的每个细胞中，每天都在上演着关于“生”与“死”的精密调控。这并非坏事，就像我们需要定期清理垃圾一样，细胞的“程序性死亡”（凋亡）是生命体维持健康不可或缺的“清理机制”。

而在这场生死抉择中，一个名为BAX的蛋白质扮演着至关重要的角色——它堪称细胞内的“死神”。

北京时间2025年6月27日，西湖大学施一公院士团队在国际顶级期刊《科学》（Science）上发表重磅研究论文，题为“Structural basis of BAX pore formation”。他们成功解析了决定BAX功能的关键结构，揭开了“死神”BAX究竟是如何让细胞走上死亡命运的神秘面纱。

论文截图

潮新闻记者了解到，这项研究不仅解答了困扰学界数十年之久的问题，为理解细胞凋亡的发生提供了重要的生物学信息，也为未来研究与细胞凋亡相关的疾病提供了全新的视角。

细胞凋亡是机体清除受损、衰老或多余细胞的精密程序，对维持健康至关重要。其中，BCL-2蛋白家族是这一过程的“调控中枢”BAX蛋白是关键的“促凋亡执行者”。

当细胞遭遇严重损伤（如DNA损伤），BAX会被激活并在线粒体外膜上形成聚合物“打孔”，导致线粒体内容物泄漏，最终触发细胞不可逆的死亡程序。然而，活化BAX如何组装成形态多样的聚合物，其基本单元结构是什么，一直是未解之谜。

不同BAX聚合物共享的基本重复单元结构 西湖大学供图

施一公团队利用先进的冷冻电镜技术，成功捕捉并解析了BAX聚合物（线状、环状等）的高分辨率结构，并取得了重大突破——

科研人员首次在原子水平上揭示了BAX蛋白形成功能性聚合物的基本重复单元结构及其通过α9螺旋连接的分子机制，为理解BAX如何执行其促凋亡功能提供了清晰的结构基础。

团队证实了不同形态（线状、弧状、环状）的BAX聚合物，其组装遵循完全相同的规则，共享同一基本单元和连接方式，统一了关于BAX聚合物的“组装原理”。

更重要的是，这是理解细胞凋亡核心步骤的关键突破。细胞凋亡的异常与癌症，阿尔茨海默病、帕金森病等神经退行性疾病以及自身免疫病等多种重大疾病的发生发展密切相关，这将为新一代疾病治疗策略提供全新的理论依据和潜在的干预靶点。