斯坦福大学科学家发现爆炸性新型免疫细胞

诸平

Fig. 1 A newly identified immune cell in flatworms destroys nearby cells through a rapid self-destructive blast, revealing an ancient defense mechanism that could inspire future medical therapies. Credit: Shutterstock

据美国斯坦福大学(STANFORD UNIVERSITY)2026年6月14日报道（https://scitechdaily.com/stanford-scientists-discover-explosive-new-type-of-immune-cell/），扁虫（flatworms）中一种新发现的免疫细胞通过快速的自毁爆炸破坏附近的细胞，揭示了一种古老的防御机制，可以激发未来的医学治疗。研究涡虫（planarian flatworms）非凡再生能力的科学家发现了一种以前未知的免疫细胞，其具有异常破坏性的防御策略。

是否免疫细胞能够通过引爆自身来消灭附近的威胁呢？

这正是斯坦福大学的研究人员在自然界中最不可能的生物之一——涡虫身上发现的。这种简单的动物以其看似超人的再生失去的身体部位的能力而闻名，现在它展现出了一种与人类不同的免疫防御。新发现的细胞被称为“破突母细胞”（"ruptoblasts"），通过在几秒钟内展开的剧烈自毁序列摧毁附近的细胞，然后消失得无影无踪。该发现已经在《细胞》(Cell)杂志发表—— “Explosive cytotoxicity of ruptoblasts bridges hormone surveillance and immune defense” by Chew Chai, Eliya Sultan, Souradeep R. Sarkar, Lihan Zhong, Dania Nanes Sarfati, Orly Gershoni-Yahalom, Christine Jacobs-Wagner, Hawa Racine Thiam, Benyamin Rosental and Bo Wang, 2 June 2026, Cell. DOI: 10.1016/j.cell.2026.05.008. https://doi.org/10.1016/j.cell.2026.05.008

此文强调了整个动物王国的免疫系统还有多少未知之处。虽然现代生物医学研究主要集中在哺乳动物身上，但一些最令人惊讶的生物创新可能隐藏在数亿年前与我们进化谱系不同的生物中。

“我们从未想过细胞会像炸弹一样爆炸，杀死周围的细胞，”资深作者、工程与医学院（Schools of Engineering and Medicine）生物工程副教授王博(Bo Wang音译)说。

王博实验室的博士后研究员Chew Chai在探索扁虫是否能将自己的组织与其他个体的组织区分开来时首次遇到了这些细胞。为了测试这一点，她纵向切割扁虫，并将其与另一条蠕虫（worm）的组织融合。虽然涡虫(planarians)可以很容易地再生自己的组织，但Chew Chai发现这些“弗兰肯斯坦”蠕虫(“Frankenstein” worms)会排斥无关蠕虫的组织，就像人体移植器官的排斥一样。扁虫没有依赖于人类身上看到的相同免疫防御，而是激活了不同的反应。

该论文的主要作者Chew Chai说：“这是一种巨大的炎症反应。就像发生火灾，警报响起，细胞就会爆炸。”

Fig. 2 A chimera planarian worm fused from two different strains of planarians. Credit: Wang Lab

激素引发极端反应

先前的研究表明，激素激活素(hormone activin)在扁虫生物学中起着重要作用。高水平的激活素会降低动物的再生能力，而低水平则会干扰繁殖。

当Chew Chai观察到蠕虫排斥外来组织时，她还检测到激活素水平激增，随后出现慢性炎症。虽然蠕虫不会立即死亡，但它们通常会在几天内死亡。当健康、未使用的扁虫注射激活素时，也会发生类似的炎症。

为了研究细胞水平上发生了什么，Chew Chai使用了活细胞显微镜和流式细胞术，这是一种基于激光的细胞分析方法。在用荧光染料标记细胞并单独分选后，她发现了一组对激活素暴露有反应的细胞。这些细胞爆裂，释放出杀死附近细胞的物质，然后在五分钟内消失。Chew Chai和王博将这一新发现的过程命名为“破突”(“ruptosis”)。破突最不寻常的特征之一是它的速度。

Chew Chai说：“一些哺乳动物细胞和细菌也可能发生爆炸性的细胞死亡，但时间跨度很长。它们正在爆炸，但更像是在几个小时内缓慢泄漏物质的毛孔。呼吸急促发生在几秒钟到几分钟内。”

一种潜在有用的免疫机制

研究人员测试了破突母细胞（ruptoblasts）对大肠杆菌、人类肾细胞和小鼠血细胞的抵抗力。这些细胞成功摧毁了所有3个目标。然而，这些影响仍然高度局限于局部。细胞死亡仅限于爆炸附近，没有连锁反应，也没有持久毒性。王博说，这种精确度可以使该机制有助于开发针对细菌感染或肿瘤的治疗方法。破突母细胞（Ruptoblast）也不同于常见的免疫细胞，如T细胞和中性粒细胞。它们不是骨髓中产生的造血细胞，而是腺细胞。

研究人员发现，破突母细胞似乎增强了它们的分泌机制，使它们在被激活素激活时能够迅速释放有毒物质。细胞内质网释放的钙急剧增加有助于这一过程。

当Chew Chai在其他动物身上寻找类似的细胞时，她只在扁虫等基底双层动物身上发现了它们，这表明它们有着古老的进化起源。她推测脊椎动物可能已经失去了这种免疫策略，因为它们缺乏修复破裂引起的组织损伤所需的广泛再生能力。相比之下，扁虫拥有丰富的干细胞，支持快速组织修复。

王博说：“这表明有很多不同的免疫机制。所有这些动物都生活在一个有很多细菌、很多病毒的环境中，而我们对它们的免疫机制知之甚少。”这些发现突显了即使是简单的生物体也能揭示出意想不到的生物策略。王博说，学习不那么传统 物种可能有助于科学家发现解决一些最具挑战性的医学问题的新想法和方法。

这项研究得到了美国国家科学基金会研究生研究奖学金（National Science Foundation Graduate Research Fellowship）、斯坦福大学研究生奖学金（Stanford Graduate Fellowship）、斯坦福DARE奖学金（Stanford DARE fellowship）、人类前沿科学计划基金（Human Frontier Science Program grant）、 美国国立卫生研究院基金（National Institutes of Health grant）以及欧洲研究理事会（European Research Council）的资助。

上述介绍仅供参考。欲了解更多信息敬请注意浏览原文或相关报道。

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