6月9日，《自然》（Nature）在线发表由中山大学附属第一医院（下称“中山一院”）许杰研究员团队牵头联合美国罗格斯大学科研人员在细胞死亡领域取得的重要成果。研究团队研发全球首台高通量机械张力刺激系统，通过大规模遗传筛选，鉴定了细胞死亡过程中调控膜破裂的关键蛋白NINJ1。这一发现为控制脓毒败血症等系统性炎症反应中细胞死亡引发的炎症因子风暴提供了新靶点和新思路。
细胞膜就像保护细胞的“城墙”，维持着细胞内外环境的稳定。但当细胞遭遇外力挤压、血流冲击或组织拉伸时，细胞膜可能破裂，并将细胞内容物（如DNA、炎性分子）倾泻而出，引发周围细胞的强烈反应。这种被称为“质膜破裂”的现象，不仅是多种细胞死亡的最终结局，更是免疫激活、组织损伤乃至炎症风暴的重要触发点。然而，长期以来医学界一直存在着未解问题：当机械力过强时，是什么决定了细胞膜是否会“撕裂”？是否有专门的调控因子参与这类极端应激反应？为了回答这一问题，许杰团队测试了多种给细胞施加机械张力的方法，试图用此来进行大规模遗传筛选。
但由于平台没有相关的设备，团队经历五次迭代，最终研发出能对大规模细胞群施加均匀机械力刺激的原型机——高通量机械张力刺激设备。利用这一设备，团队对几千个人类多跨膜蛋白进行系统性敲低筛选，找出那些能增强或减弱细胞膜在拉伸状态下的完整性的基因。
最终，他们发现名为NINJ1的跨膜蛋白在多种细胞类型中都显著影响机械张力下膜破裂的概率。这表明NINJ1可能不仅在死亡信号激活后起作用，在没有炎性通路参与的机械应力情况下，也能决定膜的稳定性。
该研究将细胞力学、生物物理与分子筛选技术相结合，系统性地将NINJ1定义为调控细胞质膜力学脆弱性的功能性膜蛋白。与传统的力敏感通道（如PIEZO1，PIEZO2等）或G蛋白偶联受体不同，NINJ1在更底层的物理结构层面调控膜对机械力的响应能力。
在临床层面，NINJ1可能成为调节应力相关组织损伤、过度炎症反应乃至自身免疫疾病的新型靶点。例如，在肺损伤、败血症或肿瘤微环境中，用小分子药物或纳米抗体限制NINJ1活性可能有助于控制DAMP释放、降低组织破坏程度，有效抑制脓毒败血症中的炎症风暴。
中山一院院长肖海鹏表示，这次突破，是中山一院深化高水平国际交流与合作推动大平台、大团队、大项目“三大建设”取得的众多丰硕成果之一，标志着中山一院在精准医学领域已跻身世界前沿，也再次证明了中山一院以“战役学”理念创建国家医学中心，推动医院高质量发展顶层战略的科学性和有效性。
中山大学附属第一医院精准医学研究院许杰研究员为最后通讯作者、中山大学附属第一医院副研究员向芙莉、美国罗格斯大学化学与生化系助理教授师征为共同通讯作者。
（光明日报全媒体记者 吴春燕）
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