在一篇新的综述论文中，卡洛·马利和亚利桑那州立大学的同事描述了细胞间现象，其中一个细胞吞噬甚至有时消耗另一个细胞。研究表明，这种行为的例子，包括细胞同类相食，在生命之树中广泛存在。

这些发现挑战了细胞间事件主要局限于癌细胞的普遍看法。相反，这些事件似乎在不同的生物体中很常见，从单细胞阿米巴原虫到复杂的多细胞动物。

这种相互作用在非癌细胞中广泛发生表明这些事件本质上并不是“自私”或“癌性”行为。相反，研究人员提出，细胞间现象可能在多种生物体的正常发育、体内平衡和应激反应中发挥着至关重要的作用。

该研究认为，应该放弃以细胞内事件为治疗癌症的方法，因为这些现象并不是恶性肿瘤所独有的。

通过证明事件涉及广泛的生命形式并深深植根于我们的基因构成，这项研究促使我们重新考虑细胞合作、竞争和多细胞复杂性的基本概念。这项研究为进化生物学、肿瘤学和再生医学的研究开辟了新途径。

这项研究发表在《科学报告》上，是第一个系统研究生命树中细胞间现象的研究。该小组的发现可能有助于重新定义对细胞行为及其对多细胞、癌症和生命本身进化历程的影响的理解。

Maley说：“我们最初开始这项工作是因为我们发现细胞不只是争夺资源——它们会主动杀死并吞噬彼此。这是癌细胞生态学中令人着迷的一面。但进一步的探索发现，这些现象也发生在正常细胞中，有时两个细胞都不会死亡，从而产生一种全新类型的混合细胞。”

Maley是生物计算、安全与社会生物设计中心的研究员;亚利桑那州立大学生命科学学院教授;亚利桑那州癌症进化中心主任。

该研究是与第一作者StefaniaE.Kapsetaki(前亚利桑那州立大学、现塔夫茨大学研究员)和LuisCisneros(前亚利桑那州立大学、现梅奥诊所研究员)合作进行的。

从自私到合作的细胞相互作用

细胞间事件早已被观察到，但仍知之甚少，尤其是在免疫反应或癌症之外。最早负责细胞间行为的基因可以追溯到20亿年前，这表明这种现象在生物体中发挥着重要的(尽管尚未确定)作用。了解细胞间事件在正常生理学和疾病中的不同功能对于开发更有效的癌症疗法非常重要。

该评论深入研究了细胞间现象的发生、遗传基础和进化历史，揭示了曾经被认为是异常的行为。研究人员查阅了500多篇文章，对在生命树中观察到的各种形式的细胞间现象进行了分类。

该研究描述了16个不同的分类群，在这些分类群中发现了细胞间行为。根据宿主细胞和猎物细胞之间的相关程度以及相互作用的结果(一个或两个细胞是否存活)，细胞内事件被分为六类不同的类别。

这项研究重点介绍了一系列细胞间行为，从完全自私的行为(一个细胞杀死并吞噬另一个细胞)到更具合​​作性的相互作用(两个细胞都存活)。例如，研究人员在广泛的单细胞、兼性多细胞和专性多细胞生物中发现了“异种杀戮”的证据，即一个细胞吞噬并杀死不同物种的细胞。相比之下，“同种杀戮”则不太常见，即一个细胞吞噬同一物种的另一个细胞，在所检查的七个主要分类群中只有三个观察到了这种现象。

专性多细胞生物是指在整个生命周期中必须以多细胞形式存在的生物。它们不能作为单细胞生存或发挥功能。例子包括大多数动物和植物。兼性多细胞生物是根据环境条件可以作为单细胞或多细胞形式存在的生物。例如，某些类型的藻类在某些条件下可能作为单细胞生活，但在其他条件下形成多细胞菌落。

研究小组还记录了细胞内现象的案例，其中宿主细胞和猎物细胞在相互作用后仍然存活，这表明这些事件可能除了杀死竞争对手之外还具有重要的生物学功能。

卡普塞塔基说：“我们对生命树中细胞间现象的分类对于更好地理解这些现象的进化和机制非常重要。”“它们为什么以及到底是如何发生的?这个问题需要对数百万种生物体进行进一步研究，包括尚未寻找细胞间现象的生物体。”

古老的基因

除了对不同的细胞间行为进行分类之外，研究人员还研究了参与这些过程的基因的进化起源。令人惊讶的是，他们发现许多关键的细胞内基因早在专性多细胞生物进化之前就出现了。

“当我们观察很久以前与人类谱系分离的物种中与已知细胞间机制相关的基因时，结果发现，人类直系同源物(从共同祖先基因进化而来的基因)通常与多细胞生物的正常功能，例如免疫监视，”西斯内罗斯说。

总共鉴定出了38个与细胞内现象相关的基因，其中14个基因起源于22亿多年前，早于一些兼性多细胞生物体的共同祖先。这表明细胞同类相食的分子机制在向复杂多细胞性的重大转变之前就已进化。

研究中发现的古老细胞内基因参与多种细胞过程，包括细胞间粘附、吞噬作用(吞噬)、细胞内病原体杀伤和能量代谢调节。这种功能的多样性表明，早在复杂的多细胞生命出现之前，细胞内事件就可能在单细胞和简单的多细胞生物中发挥重要作用。

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