超越生死界限的“第三国”

这挑战了我们对生命、死亡和有机体本质的理解。

当我们死亡时，我们的细胞会死亡吗？

图片来源：Komsan Loonprom/Shutterstock.com

你可能认为生与死之间的界限是明确的，但越来越多的研究暗示存在介于两者之间的“第三种状态”，这表明情况可能并非如此。 

所谓的第三状态，即死亡生物体的细胞在生物体死亡后继续发挥作用，是华盛顿大学微生物学副教授 Peter A. Noble 和纽约市的 Alex Pozhitkov 博士最近进行的一项审查的主题。希望和合著者。

“传统上，生与死被视为对立的，”诺贝尔告诉 Science-News.dev。 “然而，从死亡有机体的细胞中出现新的多细胞生命形式引入了超越生与死的传统界限的‘第三状态’。 ”

从本质上讲，他们的研究提出了一个问题：当我们死亡时，我们的细胞会死亡吗？答案似乎不一定，正如器官、组织和细胞移植等实践所证明的那样。在适当的条件下——当提供营养、氧气、生物电或生化线索时——某些细胞可以生长成死后具有新功能的多细胞生物。

例如，2021 年的一项研究表明，从死亡青蛙胚胎中取出的皮肤细胞会自发重组为称为异种机器人的多细胞生物。它们能够使用称为纤毛的毛发状结构来导航周围环境，而不是像活青蛙胚胎中通常的情况那样移动粘液。 

人们还发现，异种机器人可以在不生长的情况下复制其结构和功能，这一过程被称为运动学自我复制。

在人类肺细胞中也发现了类似的结果，这些细胞可以组装成称为“机器人”的微型多细胞生物，可以四处移动，甚至可以修复自身和附近的神经元。

第三状态的细胞可能被改造来解决医学问题，例如用作药物输送系统。

至于死后的“生命”如何可能，我们并不完全确定。

“一个假设是，嵌入细胞外膜的特殊通道和泵充当复杂的电路，”诺布尔和波日特科夫在《对话》的一篇文章中写道。 “这些通道和泵产生电信号，使细胞能够相互通信并执行特定功能，例如生长和运动，从而塑造它们所形成的有机体的结构。 ”

诺布尔向 Science-News.dev 解释道，除了挑战我们对生命、死亡和生物体本质的理解之外，“第三状态”对医学领域的更广泛影响可能是巨大的：“第三状态的细胞可能会被改造。”解决医疗问题，例如用作药物输送系统。这为医学研究提供了一条新颖且令人兴奋的途径。 ”

当我们2009年开始我们的项目时，我们被同事嘲笑。不过我并不担心，因为如果你想发现一些重要的东西，有时你必须冒险脱离主流。

“探索受新陈代谢和环境因素影响的生存机制可能会彻底改变再生医学，重新定义合法死亡的概念，并为生命的生理极限提供新的见解——类似于胚胎发生中的研究。 ”

Noble 和 Pozhitkov 15 年来一直处于这项研究的前沿。 “当我们 2009 年开始我们的项目时，我们被同事嘲笑，”波日特科夫告诉 Science-News.dev。 “不过我并不担心，因为如果你想发现一些重要的东西，有时你必须冒险脱离主流。 ”

在 2017 年发表的一篇论文中，两人研究了严格控制条件下死亡斑马鱼和小鼠的转录动态。他们发现，一些 mRNA 转录本的丰度在生物体死亡后几天显着增加。 “我们的发现[...]后来得到了其他研究机构的证实。此外，其他研究人员观察到人脑中的一些细胞在死后会生长，”诺布尔说。 

“现在的问题是：为什么？有许多未知因素，但正在进行的研究正在揭示令人着迷的新结果。 ”

研究小组在评论中写道：“通过解决这些关于生与死之谜的问题，我们准备揭开对生命结构的突破性见解。”

该评论发表在《生理学》杂志上。