一項新的研究發現，變形蟲——一群生活在人體內的無定形單細胞生物——可以透過啃食腸道細胞的碎片直到它們死亡來殺死人類細胞。
這是科學家們第一次看到這種細胞殺滅方法，研究人員表示，這些新發現有朝一日可能有助於治療在全球範圍內殺死兒童的寄生蟲感染。
研究人員分析了變形蟲痢疾內阿米巴。這種寄生蟲會導致阿米巴病，這是一種在發展中國家常見的有時會致命的腹瀉疾病。阿米巴病在發達國家也是一個問題，例如，在旅行者和移民中。[10種最惡毒和令人厭惡的寄生蟲]
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“腹瀉作為兒童死亡的原因比瘧疾、肺結核或艾滋病毒更重要，”該研究的作者、弗吉尼亞大學傳染病和國際衛生部門主任威廉·佩特里說。例如，在孟加拉國達卡的貧民窟中，三分之一的兒童在他們一週歲之前就感染了這種寄生蟲，他說。
佩特里說，這種變形蟲“可以切穿腸道，引起結腸炎，或結腸炎症，並擴散到肝臟引起肝膿腫”。他補充說：“然而，自痢疾內阿米巴首次被命名以來，111年來，它如何殺死細胞一直是一個謎。”
科學家們曾認為變形蟲在吞噬細胞之前會殺死它們。然而，研究人員現在表明相反的情況發生了：變形蟲啃食細胞以殺死它們。
這一發現是由該研究的第一作者、弗吉尼亞大學的細胞生物學家凱瑟琳·拉爾斯頓做出的。
“這完全令人驚訝，”佩特里告訴《生命科學》。“這是凱蒂[拉爾斯頓]的一個觀察，我錯過了，而且我整個職業生涯都在研究這種寄生蟲——在教職崗位上待了25年。”
透過顯微鏡觀察，拉爾斯頓已經看到了這些變形蟲正在啃食細胞致死的跡象。她透過用熒光標籤標記人類細胞並看到這些細胞的微小發光碎片最終進入寄生蟲體內來證實了這些發現。
研究人員表示，單次啃食不會殺死細胞。相反，細胞需要多次啃食才會死亡。
這種啃食類似於一種稱為 trogocytosis 的過程，即免疫系統細胞先前觀察到的啃食。然而，免疫 trogocytosis 不會殺死其目標，而變形蟲 trogocytosis 則會。
佩特里說：“這是一種全新的細胞殺滅機制。”“還需要進一步研究，看看還有哪些其他生物體和其他生物過程可能也涉及到這一點。”
佩特里說，由於在變形蟲和人類中都觀察到了 trogocytosis，這可能是進化上古老的， “可以追溯到多細胞生物進化之前”。
有趣的是，研究人員表示，變形蟲可能從它們啃食致死的細胞中獲取的營養很少。此外，變形蟲不會以它們殺死的細胞的屍體為食——一旦細胞死亡，寄生蟲就會脫落，有效地吐出屍體。研究人員說，變形蟲可能主要以通常生活在人體腸道中的大量細菌為食。
如果變形蟲沒有從它們啃食致死的細胞中獲得重要的營養價值，那麼它們為什麼要殺死它們呢？研究人員懷疑，它們這樣做可能是為了躲避人類免疫系統。
佩特里說：“通常，每天都有許多人類細胞在體內死亡，而被稱為巨噬細胞的細胞會吞噬這些死細胞。”當巨噬細胞吞噬細胞時，它們通常會釋放抑制炎症的化學物質。“也許，透過留下死細胞，變形蟲抑制了可能對其造成傷害的炎症，”佩特里說。
佩特里說，更好地瞭解這種變形蟲如何殺死細胞可能有助於預防或治療阿米巴病。例如，這種變形蟲使用一種獨特的糖結合蛋白來抓住細胞，而開發針對這種蛋白的疫苗可能有助於抑制該疾病。科學家們還發現，抑制變形蟲特有的蛋白質的藥物阻止了它們啃食人類細胞。
佩特里說：“透過靶向寄生蟲特有的分子，我們更有可能獲得在不影響人類的情況下對抗變形蟲的療法。”
科學家們在4月10日出版的《自然》雜誌上詳細介紹了他們的發現。
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