摘要：华盛顿大学医学院的研究人员发现了一种前所未知的细胞清洁机制——"宣泄细胞作用"，这一发现可能彻底改变我们对细胞修复和癌症发生的理解。这项发表在《细胞报告》杂志上的研究表明，受损细胞能够通过"呕吐"其内部废物来快速恢复到干细胞状态，但这种看似有益的捷径可能埋下癌
信息来源：https://www.sciencedaily.com/releases/2025/08/250830001207.htm
华盛顿大学医学院的研究人员发现了一种前所未知的细胞清洁机制——"宣泄细胞作用"，这一发现可能彻底改变我们对细胞修复和癌症发生的理解。这项发表在《细胞报告》杂志上的研究表明，受损细胞能够通过"呕吐"其内部废物来快速恢复到干细胞状态，但这种看似有益的捷径可能埋下癌症的隐患。
细胞的"呕吐"秘密
在正常情况下，细胞清理废物依赖于溶酶体——细胞内的"垃圾处理厂"，通过缓慢而精确的过程分解废物。然而，研究团队在观察小鼠胃细胞损伤修复过程中意外发现，细胞会采用一种更为激进的方式：直接将内部废物"吐出"细胞外。
研究第一作者、华盛顿大学医学院助理教授杰弗里·布朗博士形象地将这一过程比作"呕吐"。他解释说："受损细胞需要快速去除阻碍其功能的成熟机制，宣泄细胞作用提供了一条捷径，使细胞能够迅速变成能够增殖和修复损伤的原始状态。"
这一机制被命名为"宣泄细胞作用"（cathartocytosis），词根来自希腊语，意为"细胞清洁"。通过高分辨率显微镜观察，研究人员发现细胞会在其表面形成空腔，将内部碎片直接排出到细胞外环境中。
双刃剑的修复机制
华盛顿大学医学院的一项新研究发现了一种此前未知的细胞清除废物的方式，这种方式有助于细胞恢复到类似干细胞的状态，从而促进损伤后的愈合。图中展示了三个小鼠胃细胞（编号）通过其细胞膜上形成的空腔（白色）排出细胞碎片。研究人员将这种新的清除过程命名为“宣泄细胞作用”，该作用源于希腊语词根，意为“细胞清洁”。图片来源：Jeffrey Brown
宣泄细胞作用的发现源于对"脂肪细胞增生症"（paligenosis）的深入研究。这一重要的再生损伤反应由本研究资深作者、现就职于贝勒医学院的杰森·米尔斯博士于2018年首次描述。在脂肪细胞增生过程中，受损细胞会脱离正常功能，经历重编程过程进入未成熟状态，表现得像快速分裂的干细胞。
研究团队最初认为，细胞重编程所需的机制清理完全在溶酶体内完成。然而，他们持续观察到细胞外的废物碎片，这促使布朗深入调查。通过建立小鼠胃损伤模型，研究人员确认这种"呕吐"反应是脂肪细胞增生的标准特征，而非意外的溢出现象。
虽然宣泄细胞作用能够帮助细胞更快地恢复到干细胞状态，促进组织再生，但这种"捷径"也带来了潜在风险。排出的细胞废物会在组织中积累，可能引发炎症反应，而慢性炎症正是癌症发生的重要土壤。
米尔斯博士指出："脂肪细胞增生本身就是一个危险过程，现在我们发现其中还包含潜在的炎症性细胞收缩机制。当许多携带突变的老化细胞为了修复损伤而恢复到干细胞状态时，随着这些干细胞的增殖，获得并扩展致癌突变的风险就会显著增加。"
从愈合到致癌的转折点
研究结果揭示了一个令人担忧的可能性：在慢性损伤情况下，持续的宣泄细胞作用可能从有益的修复机制转变为促癌因素。这一发现对理解胃癌等消化道肿瘤的发生机制具有重要意义。
以幽门螺杆菌感染为例，这种细菌会持续损害胃部组织，导致慢性炎症和反复的细胞修复。在这种情况下，频繁的宣泄细胞作用可能会产生大量细胞废物，加剧炎症环境，为癌细胞的产生和生长创造有利条件。
研究团队认为，宣泄细胞作用不仅发生在正常的损伤修复过程中，还可能在癌细胞获得干细胞特性的过程中发挥作用。这一机制可能解释了为什么某些类型的慢性损伤会显著增加癌症风险。
诊断和治疗的新前景
尽管宣泄细胞作用存在潜在风险，但这一发现也为癌症的早期诊断和治疗开辟了新路径。研究合作者、华盛顿大学医学院副教授库希克·达斯博士开发了一种特异性抗体，能够与宣泄细胞作用过程中排出的特定细胞废物结合。
这种检测方法为监测宣泄细胞作用的发生频率和强度提供了可能，特别是在大量排出的情况下。通过这种方式，宣泄细胞作用可能成为识别癌前状态的生物标志物，实现癌症的早期发现和干预。
布朗博士表示："如果我们能够更好地理解这一过程，就可以开发出促进正常愈合反应的方法，同时在慢性损伤的情况下，阻止经历慢性宣泄作用的受损细胞促进癌症形成。"
未来研究方向
当前的研究主要集中在胃肠道系统，但研究人员相信宣泄细胞作用可能在其他组织中也发挥重要作用。未来的研究将需要确定这一机制在不同器官和疾病状态下的普遍性和特异性。
此外，理解如何调控宣泄细胞作用的发生和程度将是关键的研究方向。如果能够精确控制这一过程，既保持其在急性损伤修复中的有益作用，又避免在慢性损伤中的致癌风险，将为再生医学和癌症预防提供新的治疗策略。
研究团队还计划深入研究排出废物的具体成分和生物学功能，以及这些废物如何与免疫系统相互作用。这些研究将有助于开发更精确的诊断工具和靶向治疗方法。
宣泄细胞作用的发现提醒我们，细胞修复机制的复杂性远超我们的想象。在追求快速愈合的同时，细胞也承担着潜在的致癌风险。这一发现不仅丰富了我们对细胞生物学的理解，也为开发新的治疗策略提供了重要的科学依据。随着研究的深入，我们有望在不久的将来看到基于这一机制的创新诊断和治疗方法问世。
来源：人工智能学家