在生物中,有些细胞可以吞噬甚至消耗另一个细胞,这种现象被称为细胞间事件。长期以来,科学家已经在许多研究中观察到了细胞间事件,但他们对这种相互作用的起源和机制仍然知之甚少。为什么会有细胞间现象?这种现象在整个生命的进化树上常见吗?它们与癌症这样的“自私”现象有关吗?
在一篇新发表于《科学报告》的综述论文中,一组研究人员在对508篇论文进行系统性地筛选后,对在进化树中观察到的各种形式的细胞间现象进行了分类。他们惊讶地发现,从单细胞变形虫到复杂的多细胞动物,细胞间事件在整个生命树中普遍存在。
这一发现也挑战了“细胞间事件主要存在于癌细胞之间”的普遍看法,它表明这些细胞间事件本身并不一定是“自私的”或“癌变的”,而是可能在各种生物的正常发育、体内稳态和应激反应中,都起着至关重要的作用。
在这篇综述中,研究人员深入调查了细胞间现象的发生、遗传基础和进化史。他们描述了16个存在细胞间行为的不同类群,并基于宿主细胞和猎物细胞之间的亲疏程度,以及它们相互作用的结果(最终存活的是一个细胞还是两个细胞),将这些细胞间事件分成6个不同的类别。
除了对不同的细胞间事件进行分类外,研究人员还研究了参与这些过程的基因的进化起源。他们惊讶地发现,许多关键的细胞间基因早在专性多细胞进化之前就已经出现了。在总共鉴定出的38个与细胞间现象相关的基因中,有14个起源于22亿年前,比一些兼性多细胞生物的共同祖先还要早。
这项研究是首个系统性地研究进化树中细胞间现象的研究。研究人员表示,对进化树中的细胞间现象进行分类,有助于更好地理解这些现象的进化和机制。他们认为,鉴于这些过程发生在一系列广泛的生命形式中,以及深深植根于我们的基因构成中,我们应该重新思考细胞间的合作、竞争的概念,以及多细胞的复杂本质。