小鼠研究揭示细胞通过“呕吐”废物促进愈合
华盛顿大学医学院的新研究发现，细胞存在一种此前未知的废物排出机制，该过程能帮助细胞转化为类干细胞状态以促进损伤后修复。图像显示三个小鼠胃细胞（编号）通过膜上形成的孔洞（白色区域）排出细胞碎片。研究人员将这一净化过程命名为“细胞净化作用”（cathartocytosis），源自希腊语根“细胞清洁”。当受到损伤时，细胞存在完善的自我修复机制，包括清除死亡细胞的自噬作用，以及近年发现的促进细胞年轻化的重编程现象。
由圣路易斯华盛顿大学医学院和贝勒医学院主导的这项小鼠研究，首次揭示了名为“细胞净化作用”的细胞快速清理机制。这种被称为“细胞呕吐”的过程能帮助损伤细胞迅速去除成熟细胞器，转化为具有增殖能力的原始细胞。该发现发表在《细胞报告》期刊，为胃部损伤修复机制提供了新视角，研究者推测该机制可能存在于其他组织中。
"细胞的首要任务是修复损伤，但成熟细胞器会阻碍重编程进程。"第一作者、华盛顿大学胃肠病学部助理教授杰弗里·W·布朗（Jeffrey W. Brown）指出，"这种快速清理机制能让细胞快速退化为原始状态，比逐步降解更高效。我们虽在消化道发现此现象，但相信这是普遍存在的生物学机制。"
研究者将这种快速清理过程比作"细胞呕吐"，认为这种"断舍离"能加速健康组织再生。但研究同时发现该机制存在副作用：这种快速但混乱的清理过程可能引发慢性炎症，成为癌症滋生的温床。研究团队指出，持续发生的细胞净化作用会积累大量细胞废料，这或可作为癌症检测的生物标志物。
全新细胞机制的发现
该机制是在研究"再活化作用"（paligenosis）过程中发现的。2018年该研究资深作者、现贝勒医学院教授杰森·米尔斯（Jason C. Mills）首次描述了这种损伤引发的细胞重编程现象。传统观点认为细胞清理完全依赖溶酶体进行渐进式降解，但研究者注意到细胞外存在异常碎屑。
"最初我们将这些碎屑视为随机现象，直到发现所有胃细胞同步发生这种'呕吐'行为。"布朗解释道，"这并非偶然错误，而是再活化作用的标准程序。"研究显示，这种快速清理机制不仅存在于胃损伤修复中，还可能促使成熟细胞获得癌细胞特征。
快速清理的代价
虽然细胞净化作用能加速组织再生，但其产生的大量废物可能加剧炎症，使慢性损伤难以修复，并增加癌变风险。"胃细胞寿命较长且易积累基因突变。"米尔斯教授强调，"当大量突变细胞为修复损伤而逆转为干细胞状态时，特别是在感染引发的炎症环境下，有害突变的积累和扩散风险显著增加。"
研究特别关注幽门螺杆菌感染导致的胃损伤，这种细菌感染是胃癌重要诱因。团队已开发出可识别细胞净化废料的抗体，这为胃癌及其他消化道癌症的早期检测提供了新工具。"如果能调控该过程，我们或许既能促进组织修复，又能阻止慢性损伤引发的癌变。"布朗表示。
布朗团队的研究成果获得美国国立卫生研究院（NIH）等多项基金支持，相关研究成果已发表于《细胞报告》期刊，DOI:10.1016/j.celrep.2025.116070。
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