器官中谋杀无辜细胞的经过

科学家发现，睾丸中四分之一的祖细胞被吞噬细胞“谋杀”，尽管事实上这些细胞并没有做任何“错误”的事情。

　　

University of Haifa最近进行的研究首次发现了一个涉及“谋杀”新生成的活细胞的过程。这项研究发表在著名的《Science Advances》杂志上，研究发现，在果蝇的整个细胞分化过程中，吞噬细胞消耗并破坏健康的活细胞。

“我们发现，吞噬细胞可以发挥‘谋杀者’的作用。“众所周知，吞噬细胞吞噬并溶解死亡的细胞，但我们首次证明，它们也会杀死新产生的正常细胞。”基本上我们已经描述了一种细胞死亡的新机制。海法大学人类生物学系主任、该研究的作者希拉·托莱达诺教授解释说:“我们对细胞死亡的机制了解得越多，就越能理解如何应对各种疾病，尤其是癌症。”

               

包括皮肤、毛发、胃和睾丸在内的几种身体组织的起源都可以追溯到干细胞。通过不断提供新细胞来取代旧细胞，这些强大的干细胞能够补充组织。在这个过程中，每一个干细胞都会分裂成两个细胞，其中一个会保留下来以备将来使用，另一个则会在组织中取代失去的细胞。

在目前的研究中，托莱达诺教授、埃斯蒂·库兰特教授和一组来自海法大学的科学家观察了果蝇的生殖细胞。由于果蝇和人类的许多分子过程是相似的，它们可以作为一个有效的模型在这种情况下。果蝇的研究是有用的，因为它能够监测活组织中的过程，而且基因改变的简单性，可以准确地识别细胞过程。在过去的几年里，有6位科学家获得了诺贝尔奖，他们在果蝇身上发现了人类身上保留的生物机制。

正如前面提到的，一个干细胞分裂成两个细胞——一个干细胞和一个被称为祖细胞的细胞——开始了雄性果蝇精子的分化过程。这个过程一直持续到有功能的精子形成为止。研究人员已经从过去的研究中知道，这些祖细胞中有四分之一会死亡，不会发育成精子。目前这项研究的目的是更好地了解这些细胞发生了什么。

人体有一个完善而关键的机制，叫做细胞死亡。在正常情况下，当严重突变发生或细胞发挥作用后，细胞有“自杀”的能力。吞噬细胞来“吃掉”垂死的细胞，有效地带走细胞内的物质并将其溶解。我们知道，吞噬细胞有时会“吃掉”完成了保护身体免受入侵者侵袭的免疫系统细胞。在目前的研究中，研究人员发现，吞噬细胞“谋杀”了睾丸中四分之一的祖细胞，尽管这些细胞没有做任何“错误”的事情，只是在分化过程中;它们仍然是新细胞，在各方面都不异常。

在第一阶段，研究人员阻止了吞噬细胞的吞噬能力，在组织中没有发现死亡细胞。换句话说，吞噬细胞负责祖细胞的死亡。在第二阶段，研究人员使用实时成像技术监测活组织，发现祖细胞被吞噬细胞活吞，然后死亡过程才开始。“我们首次发现了一个需要‘谋杀’完全正常的细胞的过程。我们仍然不知道为什么会发生这种情况。也许这个过程的目的是提供营养，以维持整个生物体生命周期内干细胞的功能。”托莱达诺教授说。“肿瘤的特点是不断生长和破坏细胞自然死亡的过程。如果我们在这个过程中引入能够消灭活癌细胞的吞噬细胞，我们将能够控制肿瘤的生长。我们对细胞死亡的机制了解得越多，我们就能更好地利用这些过程来摆脱癌细胞。”

除了了解一种新机制外，这项研究还有助于我们开发控制细胞死亡的药物和手段，尤其是治疗癌症的药物和手段。

参考文献:“The phagocytic cyst cells in Drosophila testis eliminate germ cell progenitors via phagoptosis” by Maayan Zohar-Fux, Aya Ben-Hamo-Arad, Tal Arad, Marina Volin, Boris Shklyar, Ketty Hakim-Mishnaevski, Lilach Porat-Kuperstein, Estee Kurant and Hila Toledano, 17 June 2022, Science Advances.