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撰文丨王聪
编辑丨王多鱼
排版丨水成文
大规模的细胞死亡是生物体发育过程中和疾病中的常见现象。在胚胎发生期间，大量细胞死亡充当一种组织塑造过程以形成器官；而在病理条件下，缺血-再灌注和退行性疾病中常发生过度组织损伤。这些细胞死亡事件通常在组织内连续发生，并跨越相当长的距离，消除了大量细胞群，这也引发研究人员的关注——细胞死亡是如何在空间和时间上实现协调的？触发波（trigger waves）是一种能够实现远距离信号传递的机制，但该机制如何用于细胞群体中的死亡事件，尚不清楚。2024 年 7 月 10 日，中国台湾“中央研究院”陈昇宏团队在国际顶尖学术期刊 Nature 上发表了题为：Emergence of large-scale cell death through ferroptotic trigger waves 的研究论文【1】。详情见——Nature：铁死亡触发波介导的大规模细胞死亡的出现该研究首次发现，铁死亡能够通过活性氧（ROS）的触发波（trigger waves）在细胞中远距离（≥5毫米）以恒定速度（约5.5微米/分钟）传播，从而触发大量细胞死亡，并进一步证明了铁死亡以“波浪”形式“席卷”并塑造胚胎组织，以确保适当的肌肉发育，揭开了铁死亡在正常生理过程中发挥作用的新形式。铁死亡可在人类细胞群体中远距离传播，这种传播通过“触发波”实现，即一种自我维持的反应-扩散机制，理论上可使铁死亡不受空间限制地向四周蔓延。若不加以控制，这种铁死亡波可能严重破坏组织完整性。因此，识别在细胞群体水平上限制铁死亡波传播的调控机制，对于理解组织如何在氧化应激下维持完整性，以及开发限制严重组织损伤的策略至关重要。2026 年 10 月 15 日，陈昇宏团队在国际顶尖学术期刊 Cell 上发表了题为：Cellular self-organization orchestrates ferroptosis propagation 的研究论文，该研究揭示了细胞自组织调控铁死亡的传播。局部细胞间的相互作用催生了涌现性细胞模式，这些模式编码了铁死亡敏感与铁死亡耐受的细胞命运，并在细胞内建立起极化脂质分布。这种生化与生物物理特性相互耦合，使自组织的细胞群体能够导向并限制铁死亡的传播（若不受调控，铁死亡波的传播本应呈各向同性且无空间界限），从而由此揭示了一种在系统层面调控集体细胞命运的机制。自组织（Self-Organization）产生细胞模式，从而指导形态发生，但其如何调控集体细胞命运，仍鲜有研究。铁死亡作为一种铁离子依赖的氧化性细胞死亡形式，能够以无界触发波的形式扩散，一旦某个细胞发生铁死亡并释放信号，相邻细胞依次被触发，形成正反馈连锁反应，使死亡波持续扩散，直至遇到物理边界或耗尽易感细胞。而在这项最新研究中，研究团队发现，细胞的自组织特性能够限制铁死亡的传播。细胞密度和排列的空间模式编码了转录程序，使细胞倾向于走向对铁死亡敏感或耐受的命运。YAP/TEAD1 活性升高的低密度、错位区域对铁死亡敏感，而 NRF2 表达增加的高密度、有序排列区域则形成抵抗铁死亡传播的边界。细胞伸长建立了可氧化脂质的极化分布，在细胞两端形成脂质过氧化热点，从而促进沿细胞排列方向的铁死亡传播。计算机模拟和药物干预实验表明，模式依赖的易感性和脂质的极化分布共同作用，将各向同性的铁死亡波限制为在空间上受限且具有各向异性的传播。- 细胞密度和排列方式编码了 YAP/TEAD1 及 NRF2 相关的铁死亡状态；
- 细胞伸长使可氧化脂质极化，从而引导铁死亡波沿细胞排列方向传播；
总的来说，这些发现揭示了自组织是调控集体稳态的一种系统级机制，为探索组织尺度的结构如何调控发育与疾病中的细胞死亡提供了新范式。![]()
https://www.nature.com/articles/s41586-024-07623-6
https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(26)01142-6
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