斯坦福研究人员已识别出一种之前未知的免疫细胞，该细胞通过爆炸摧毁附近的细胞。这个过程展开得如此迅速和彻底，以至于细胞在几分钟内消失，几乎没有留下痕迹。该发现是在涡虫中进行的，这是一种以其非凡再生能力而闻名的小型水生动物。即便被切成几部分，这些蠕虫也能重建缺失的组织，并在某些情况下生成完整的新生物体。研究它们的免疫系统如何在数亿年中存活和适应，可能为现代医学提供有用的线索。在《Cell》杂志上发表的一项研究中，研究人员将新发现的细胞命名为“ruptoblasts”，因为它们对特定激素的反应方式极为剧烈。资深作者、工程和医学院生物工程副教授Bo Wang表示：“我们从未预料到，一种细胞可以像炸弹一样爆炸并杀死周围的细胞。” 扁虫拒绝外来组织 Wang实验室的博士后研究员邹彩首先注意到这些异常细胞，他在研究扁虫生物学中的一个长期问题时发现了这一现象。科学家想知道扁虫是否能够区分自身组织与其他个体的组织。为了测试这一点，邹切割了蠕虫的长度，并将每个蠕虫与另一条不同的蠕虫的部分融合在一起。扁虫在重建自身身体方面非常有效，但这些融合的“弗兰肯斯坦”蠕虫拒绝了来自不相关个体的组织。这种反应类似于人类免疫系统拒绝移植器官的方式。然而，细胞反应却与人类通常所见的现象截然不同。邹指出：“这是一种巨大的炎症反应。就像发生了火灾，警报器响了，细胞直接爆炸。” 激活素引发严重炎症 先前对扁虫再生的研究表明，激素激活素在其生存中扮演着重要角色。激活素水平升高会削弱蠕虫的再生能力，而低水平则妨碍它与其他蠕虫的繁殖。当融合的蠕虫开始拒绝外来组织时，邹发现激活素的升高随之而来，并伴随慢性炎症。这些动物并没有立即死亡，但在几天内就会死去。她还发现，将激活素注射到健康、未融合的扁虫中会产生类似的炎症反应。为了检查单个细胞内发生了什么，邹使用活细胞显微镜和流式细胞术，这是一种利用激光分析和分离细胞的技术。她用不同的荧光染料标记细胞，然后分离对激活素有反应的细胞。小组的细胞突然爆炸，释放出毒素杀死附近的细胞，并在五分钟内消失。邹和王将这个爆炸过程命名为“ruptosis”。 几秒钟内的细胞死亡 ruptoblasts自我毁灭的速度和完整性使ruptosis与其他已知形式的细胞死亡区别开来。邹表示：“一些哺乳动物细胞和细菌可能也会以爆炸的方式死亡，但时间跨度很长。它们正在爆炸，但更像是孔在几个小时内缓慢泄漏。”她补充道：“Ruptosis在几秒到几分钟内发生。”这种快速毁灭的过程似乎将每个ruptoblast转变为一种高度局部化的武器。细胞几乎瞬间卸载其内容，而不是缓慢释放有害物质。 爆炸细胞摧毁多个目标 研究人员将ruptoblasts测试以对付大肠杆菌、人类肾细胞和小鼠血细胞。ruptoblasts摧毁了这三种类型的目标。损伤仅限于靠近爆炸的细胞。它没有通过连锁反应传播，也没有留下持久的毒性。王指出，这种提供强大但紧密控制的攻击的能力可能对未来针对细菌感染或肿瘤的治疗具有重要意义。Ruptoblasts还与熟悉的免疫细胞（如T细胞和中性粒细胞）不同。那些细胞是造血细胞，意味着它们是由骨髓产生的血细胞。而ruptoblasts是腺体细胞。研究人员认为，ruptoblasts增强了其正常分泌系统，以便在遇到激活素后能够突然和猛烈地释放毒素。细胞内内质网的快速钙涌出有助于推动ruptosis。 古老的免疫策略 当邹在其他物种中寻找类似细胞时，她仅在基底双侧动物（如扁虫）中发现了它们。这种有限的分布表明，ruptoblasts早在动物进化中就起源于早期。邹提出，脊椎动物可能失去了这种防御能力，因为它们无法轻易修复ruptosis造成的周围损伤。相比之下，扁虫含有丰富的干细胞，并能够极高效地替换受损组织。“这表明有......