爆炸性发现！华人学者Cell论文：新型免疫细胞，通过自爆喷射毒素，实现免疫防御

撰文丨王聪

编辑丨王多鱼

排版丨水成文

细胞毒性（Cytotoxicity）是一种核心的免疫功能，对于清除病原体、异常细胞和恶性克隆至关重要。在动物体内，主要的细胞毒性细胞包括通过直接细胞间接触杀伤的细胞毒性T 细胞和NK 细胞，以及释放可扩散物（例如活性氧、蛋白酶和细胞外 DNA 陷阱）的中性粒细胞。

尽管它们的杀伤机制各不相同，但目前已知的所有细胞毒性免疫细胞类型均起源于共同的造血系统，这引发了一个问题：细胞毒性是否在本质上仅限于造血系统，还是其他细胞类型也能通过不同的机制独立获得细胞毒性功能？

2026 年 6 月 2 日，斯坦福大学王浡团队在国际顶尖学术期刊Cell上发表了题为：Explosive cytotoxicity of ruptoblasts bridges hormone surveillance and immune defense 的研究论文。

该研究在涡虫中发现了一种前所未有的细胞毒性免疫细胞类型——“破裂母细胞”（ruptoblast），它们平时处于休眠状态，但在感知到激活素（activin）水平异常升高时，会迅速启动一种新型细胞死亡方式——“破裂死亡”（ruptosis），这是一种爆炸性的细胞毒性事件，可无差别清除邻近细胞。

这项研究不仅发现了一种全新的免疫细胞类型和细胞死亡方式，更重要的是揭示了激素调控与免疫防御之间意想不到的联系。

为了寻找非传统的细胞毒性细胞的潜在背景，研究团队关注了适应性免疫特有的功能。在哺乳动物中，细胞毒性 T 细胞能够识别激素分泌过程中产生的自身抗原，例如前胰岛素原（胰岛素的前体）和甲状腺球蛋白（甲状腺激素的前体），并选择性地清除过度分泌的细胞。该功能在胰腺、甲状腺和肾上腺等增殖性内分泌组织中至关重要，因为持续的细胞分裂会增加分泌过多的突变克隆的风险。这种免疫监视机制的失调可能导致自身免疫疾病（例如 1 型糖尿病和桥本甲状腺炎）。

因此，研究团队推测，如果缺乏适应性免疫的基底动物（在动物进化树上处于较早分支位置的动物类群）也具有类似的功能，那么这种功能应通过一种完全不同的细胞毒性细胞谱系来介导。

为了探讨上述可能性，研究团队分析了一种具有高度再生能力的涡虫——地中海圆头涡虫（Schmidtea mediterranea），因为其组织中含有大量增殖性的体细胞干细胞——成体多能干细胞（neoblast）。这些细胞每隔几天就会分裂一次，以维持组织更新并支持再生过程，因此面临与哺乳动物增殖性器官相似的体细胞突变和激素失衡风险。然而，与主要靶向产生自身抗原的已分化激素分泌细胞类型（例如 β 细胞）的哺乳动物 T 细胞不同，涡虫中的任何免疫监视机制还必须清除发生突变的 neoblast 细胞，否则这些突变的 neoblast 细胞还会不断补充异常的激素分泌细胞，从而持续导致激素失衡。

在涡虫中，再生、繁殖和组织稳态均由激活素（activin）调控。激活素是一种多效激素，其水平必须被精确平衡并稳定维持——过量的激活素会损害再生能力，而不足则会阻碍有性生殖和无性繁殖。

在这项最新研究中，研究团队发现，激活素在应对基因嵌合体和细菌病原体时，还具有作为强效炎症细胞因子的功能，从而将激素调控与免疫反应直接联系起来。激活素水平的升高会触发一种此前未被描述的免疫细胞类型——“破裂母细胞”（ruptoblasts），使其发生“破裂死亡”（ruptosis），这是一种爆炸性的细胞毒性事件，可无差别清除邻近细胞。

具体来说，当破裂母细胞检测到过量的激活素时，它们会在短短 2 分钟内（约 100 秒）完成一场壮观的自我毁灭过程——细胞膜破裂，细胞骨架和细胞核完全解体，细胞中的颗粒状内容物像烟花一样向四周喷射，释放的细胞毒性物质以超扩散的方式向外传播，能够在几分钟内杀死周围 100 微米范围内的所有细胞——包括细菌、异常细胞，甚至哺乳动物细胞。

与传统免疫细胞的根本区别

我们熟知的免疫细胞——例如 T 细胞、自然杀伤（NK）细胞和中性粒细胞——都来源于造血系，它们或通过直接细胞接触，或通过释放活性氧、蛋白酶等物质来消灭目标。但破裂母细胞完全不同——

• 细胞来源不同：破裂母细胞属于腺体/分泌细胞类型，而非造血系统；

• 激活机制不同：它们不依赖病原体或损伤相关信号，而是对局部激活素信号作出反应；

• 杀伤方式不同：通过爆炸性释放广谱细胞毒性物质，而非特异性识别。

独特的细胞死亡机制

破裂死亡（ruptosis）在分子机制上也与传统细胞死亡途径截然不同——

• 不依赖线粒体：没有线粒体去极化，抑制线粒体通透性转换孔也不影响破裂死亡；

• 不产生活性氧：与铁死亡不同，没有活性氧积累。

• 不涉及经典程序性死亡：凋亡、坏死性凋亡、焦亡和铁死亡的抑制剂都对其无效。

• 钙信号是关键：破裂前细胞内钙离子浓度急剧升高，但钙内流并非必需。

破裂死亡依赖于内质网释放的钙离子和细胞骨架依赖的信号放大。这种机制在已知的细胞死亡途径中从未被描述过。

研究意义与未来展望

破裂母细胞在涡虫中扮演着双重角色——激素监测：当某些细胞过度分泌激活素时，破裂母细胞会清除这些异常细胞及其附近的干细胞，防止激素失衡持续。免疫防御：在细菌感染或遗传嵌合体情况下，破裂母细胞被激活，清除病原体和非我细胞。

总的来说，这项研究不仅发现了一种全新的免疫细胞类型和细胞死亡方式，更重要的是揭示了激素调控与免疫防御之间意想不到的联系。在高等动物中，细胞毒性 T 细胞能够识别激素分泌过程中产生的自身抗原，清除过度分泌细胞，而涡虫的破裂母细胞则提供了一种完全不同的解决方案，实现了相似的功能。这一发现也说明了细胞毒性功能并非造血系统的专利，其他细胞类型也能通过完全不同的机制独立获得细胞毒性，为理解免疫系统的进化提供了全新视角。

破裂母细胞的这种无差别杀伤能力既是一种强大的免疫防御武器，也可能是一把双刃剑。在未来的研究中，研究人员可以进一步探索——破裂死亡释放的具体毒性物质有哪些；能否利用这一机制开发新的抗感染或抗癌策略；破裂母细胞是否具有避免误伤健康组织的机制？

论文链接：

https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(26)00567-2