《自然》：同类相食，全为大局！洛克菲勒大学科学家发现，毛囊干细胞竟会吞吃垂死邻居，以防引起炎症反应、损伤组织

*仅供医学专业人士阅读参考

我们的身体里，死亡和新生时刻都在发生。

人体内每天有数十亿个细胞死亡。从死亡那一刻开始，细胞对机体来说就再无用处，反而会成为威胁，不及时清理的死亡细胞可能会引发继发性的细胞坏死，造成炎症和退行性病变。

清理死亡细胞的专业部队自然是巨噬细胞和树突状细胞等免疫细胞，不过有科学家发现，上皮细胞、间充质细胞、神经元等“非专业人士”有时也能通过胞吞作用吞掉凋亡的同类残骸。

这些非专业细胞是怎么开展工作的呢？

近期，洛克菲勒大学的科学家们在《自然》杂志上发文，他们追踪了小鼠毛囊的周期变化，发现毛囊干细胞（HFSC）存在一对RXRα-PARγ传感器，让垂死干细胞和健康干细胞之间“双向选择”，触发清理程序，从而及时清理死亡细胞的碎片，避免组织损伤。

这一过程发生得相当早相当及时，而专业的巨噬细胞部队要在细胞死亡4天后才姗姗来迟，这超乎传统认知，连通讯作者Katherine Stewart本人都大感惊讶。

论文题图

研究者瞄准的是小鼠毛囊的退行期，在这一阶段，存在大量细胞凋亡现象，很适合寻找真正的清道夫。

小鼠毛囊周期

Ana：生长期；Cat：退行期；Telo：休止期

可见退行期存在大量细胞凋亡现象

以细胞早期凋亡标记物caspase-3和晚期死亡/吞噬标记物TUNEL为标志，研究者追踪了小鼠毛囊中凋亡细胞的去向。在退行期早期，凋亡细胞与吞噬细胞的比例相当，但到了退行期晚期，吞噬细胞数量就升高到了凋亡细胞的2倍左右。

有趣的是，研究者发现，被吞噬的细胞碎片竟然存在于驱动下一个毛囊周期的健康祖细胞群中，这让他们怀疑免疫细胞并非主要的吞噬细胞。

通过彩虹鼠用不同荧光标记追踪单个毛囊细胞动向，研究者发现，死掉的干细胞果然是被健康的同伴吃掉了，一个细胞中同时存在两种荧光团就是最直接的证据。

一个细胞中可见两种荧光团，这一现象在退行期才开始出现（上图右下）

咱们暂时停下来捋捋。

毛囊是周期生长-退行-静止的，也就是说毛囊干细胞长完了这一茬头发，理论上还得歇歇就去长下一茬。在这期间有的毛囊干细胞过劳牺牲了，剩下的健康同伴就继承遗产继续奋斗，是这个逻辑没错。

说起来挺简单的，不过熟悉生物学的朋友们肯定已经意识到了，这可是个挺精密的过程，毛囊干细胞啥时候“吃人”啥时候收手，万一调理不好肯定出大乱子。

所以研究者对毛囊干细胞从生长期结束到中晚退行期间的差异表达基因进行了分析，并对比了相应阶段吞噬细胞的表面蛋白。

过程很复杂，直接说结论——是逝去同伴和遗志继承者的双向奔赴！

死亡细胞分泌的脂质会激活健康细胞中的RXRα，但这无法单独起效，需要另外一个受体PARγ响应健康细胞分泌的视黄酸，二者联合就能启动清理程序。一旦死亡细胞被打扫干净，RXRα信号消失，毛囊干细胞就自然停止吞噬。

毛囊干细胞的清扫程序对维持组织稳态相当重要。虽然还有巨噬细胞等专业清道夫干活儿，但当研究者抑制RXRα功能，毛囊中就会出现继发性坏死和促炎损伤相关分子的释放。这说明没有毛囊干细胞及时清理掉死亡的同伴，是很容易导致组织损伤的。

研究者们发现，其实巨噬细胞到达死亡细胞身边的速度很慢，实验中足足花了四天。Katherine Stewart觉得很惊讶，因为小鼠的皮肤中巨噬细胞还算多的，并不用跑很远。实际上，毛囊干细胞才是最早响应细胞死亡开始行动的。

毛囊干细胞拿到遗产之后都用来做什么呢？这项研究并没有给出直接的解答，或许死亡细胞残留的蛋白质、核酸、脂质能够作为营养物质补给后代，又或许消化这些东西也带来了沉重的负担，会让毛囊干细胞耽误一些正事儿。

这就是研究者们之后要解决的问题了。

奇点糕近期推出了《2024ASCO年会深度盘点》课程，为大家系统盘点了2024ASCO年会上实体瘤领域的重磅进展，让您在100分钟内迅速深入把握前沿。长按识别下图中的二维码即可购买，购买后您可以在「奇点网小程序」收听，或下载奇点网「医学奇点」苹果客户端收听。如果遇到任何技术问题大家可以戳我们下图中的客服小伙伴来解决~~

参考资料：

[1]https://www.nature.com/articles/s41586-024-07855-6

[2]https://www.rockefeller.edu/news/36351-surprising-mechanism-for-removing-dead-cells-identified/

本文作者丨代丝雨