一项新的研究发现，变形虫——一群生活在人体内的无定形单细胞生物——可以通过啃食肠道细胞的碎片直到它们死亡来杀死人类细胞。
这是科学家们第一次看到这种细胞杀灭方法，研究人员表示，这些新发现有朝一日可能有助于治疗在全球范围内杀死儿童的寄生虫感染。
研究人员分析了变形虫痢疾内阿米巴。这种寄生虫会导致阿米巴病，这是一种在发展中国家常见的有时会致命的腹泻疾病。阿米巴病在发达国家也是一个问题，例如，在旅行者和移民中。[10种最恶毒和令人厌恶的寄生虫]
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“腹泻作为儿童死亡的原因比疟疾、肺结核或艾滋病毒更重要，”该研究的作者、弗吉尼亚大学传染病和国际卫生部门主任威廉·佩特里说。例如，在孟加拉国达卡的贫民窟中，三分之一的儿童在他们一周岁之前就感染了这种寄生虫，他说。
佩特里说，这种变形虫“可以切穿肠道，引起结肠炎，或结肠炎症，并扩散到肝脏引起肝脓肿”。他补充说：“然而，自痢疾内阿米巴首次被命名以来，111年来，它如何杀死细胞一直是一个谜。”
科学家们曾认为变形虫在吞噬细胞之前会杀死它们。然而，研究人员现在表明相反的情况发生了：变形虫啃食细胞以杀死它们。
这一发现是由该研究的第一作者、弗吉尼亚大学的细胞生物学家凯瑟琳·拉尔斯顿做出的。
“这完全令人惊讶，”佩特里告诉《生命科学》。“这是凯蒂[拉尔斯顿]的一个观察，我错过了，而且我整个职业生涯都在研究这种寄生虫——在教职岗位上待了25年。”
通过显微镜观察，拉尔斯顿已经看到了这些变形虫正在啃食细胞致死的迹象。她通过用荧光标签标记人类细胞并看到这些细胞的微小发光碎片最终进入寄生虫体内来证实了这些发现。
研究人员表示，单次啃食不会杀死细胞。相反，细胞需要多次啃食才会死亡。
这种啃食类似于一种称为 trogocytosis 的过程，即免疫系统细胞先前观察到的啃食。然而，免疫 trogocytosis 不会杀死其目标，而变形虫 trogocytosis 则会。
佩特里说：“这是一种全新的细胞杀灭机制。”“还需要进一步研究，看看还有哪些其他生物体和其他生物过程可能也涉及到这一点。”
佩特里说，由于在变形虫和人类中都观察到了 trogocytosis，这可能是进化上古老的， “可以追溯到多细胞生物进化之前”。
有趣的是，研究人员表示，变形虫可能从它们啃食致死的细胞中获取的营养很少。此外，变形虫不会以它们杀死的细胞的尸体为食——一旦细胞死亡，寄生虫就会脱落，有效地吐出尸体。研究人员说，变形虫可能主要以通常生活在人体肠道中的大量细菌为食。
如果变形虫没有从它们啃食致死的细胞中获得重要的营养价值，那么它们为什么要杀死它们呢？研究人员怀疑，它们这样做可能是为了躲避人类免疫系统。
佩特里说：“通常，每天都有许多人类细胞在体内死亡，而被称为巨噬细胞的细胞会吞噬这些死细胞。”当巨噬细胞吞噬细胞时，它们通常会释放抑制炎症的化学物质。“也许，通过留下死细胞，变形虫抑制了可能对其造成伤害的炎症，”佩特里说。
佩特里说，更好地了解这种变形虫如何杀死细胞可能有助于预防或治疗阿米巴病。例如，这种变形虫使用一种独特的糖结合蛋白来抓住细胞，而开发针对这种蛋白的疫苗可能有助于抑制该疾病。科学家们还发现，抑制变形虫特有的蛋白质的药物阻止了它们啃食人类细胞。
佩特里说：“通过靶向寄生虫特有的分子，我们更有可能获得在不影响人类的情况下对抗变形虫的疗法。”
科学家们在4月10日出版的《自然》杂志上详细介绍了他们的发现。
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