细胞破坏过程对于几乎所有生物体中所有细胞、组织和器官的生存和健康都是必不可少的。包括癌症和神经退行性疾病在内的许多疾病的发病机制可归因于这些过程的故障。虽然细胞生物学和生物化学方法的使用已经为不同细胞破坏过程的调节和执行所涉及的一些基本机制提供了宝贵的信息，但对于这些过程在机体发育和稳态中的作用和功能，人们所知相对较少。这一领域进展缓慢的原因之一是缺乏适当的生理模型来研究细胞破坏过程。
在我们的实验室里，我们建立并研究了三种不同的、进化上保守的细胞破坏过程，它们都与精子的生命周期有关果蝇．这些细胞破坏过程包括从程序性细胞死亡(最终的细胞破坏过程)到细胞重塑过程中细胞结构的部分消除，再到选择性靶向和消除不需要的细胞器。虽然所有这些过程都会导致本质上相同细胞的细胞结构消失，但新出现的潜在机制似乎非常明显，与每个过程所需的不同程度的破坏相一致。
第一个过程称为生殖细胞死亡(GCD)，通过caspase独立的替代细胞死亡(ACD)途径消除约25%的减数分裂前生殖细胞。ACD通路近年来受到广泛关注，但主要在细胞培养中研究，其生理相关性尚不明确。因此，果蝇中的GCD可以对与生理ACD途径相关的机制和成分进行彻底的遗传研究。
在第二个过程中，末端分化精子细胞的大部分细胞质内容物通常在涉及活性凋亡半胱天冬酶的过程中被去除。到目前为止，我们知道在不同的生物体中有超过50种依赖caspase的重要细胞过程。然而，这些细胞如何避免半胱天冬酶的致命活性，以及半胱天冬酶在促进这些细胞过程中的作用仍然知之甚少。苍蝇精子系统可能是研究和解决这些以及类似未解决问题的最突出的模型之一。
第三个过程是在受精后选择性地消除精子线粒体。基本上所有的生物都从母体继承线粒体，但用于消除父系线粒体的潜在机制仍然存在争议。与哺乳动物类似，果蝇的精子细胞含有鞭毛，其中线粒体是不可分割的组成部分。这些解剖学上的相似性使得果蝇可以作为一个很好的模型来发现与父本线粒体破坏(PMD)相关的新的进化保守机制和成分。此外，PMD也作为一个健全的线粒体周转的生理模型。
我们使用多种方法来研究这些CDPs，以及其他相关过程，包括功能遗传学、生物化学、分子和细胞生物学以及组学方法。
与苍蝇精子生命周期相关的细胞破坏过程．不同的过程由不同的文本颜色表示:GCD(生殖细胞死亡)。所示为野生型菌株睾丸的尖端区域。精原细胞通过细胞核DAPI染色(蓝色)和CD8-GFP细胞膜转基因表达(绿色)检测。垂死的精原细胞用TUNEL标记(红色)。B精子细胞个体化的caspase依赖的重要细胞过程。所示为“囊性凸起”(CB)，其中包含被挤压的精子细胞的细胞质内容物。使用标记线粒体衍生物的SCS-βA-GFP转基因来观察精子细胞(注意，每个囊肿包含一束64个精子细胞)。个体化复合体(IC)驱动沿精子细胞长度的CB易位用Phalloidin染色(红色)。C受精后父系线粒体破坏。 A sperm mitochondrial derivative is visualized inside an early fertilized egg by crossing wild-type females to male flies expressing the mito-DsRed transgene in spermatids.