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生命科學(xué) Life science

什么是胞啃作用？

胞啃作用（源自希臘語(yǔ)“trogo”，意為“啃食”）是真核細(xì)胞間物質(zhì)交換的獨(dú)特方式，表現(xiàn)為一個(gè)細(xì)胞通過(guò)直接接觸選擇性獲取另一細(xì)胞的膜片段或胞質(zhì)成分（圖1）。與囫圇吞棗的吞噬作用（phagocytosis）不同，胞啃作用具有以下特征：

選擇性：針對(duì)特定膜組分

局部性：僅涉及細(xì)胞部分區(qū)域

高效性：可獲取功能性分子（如膜蛋白、脂質(zhì)和細(xì)胞器）

這一機(jī)制為理解細(xì)胞間通訊提供了新的視角。

圖1. 胞啃作用的典型電鏡圖像。箭頭示胞啃位點(diǎn)。

圖2. 胞啃作用的分子機(jī)制。

寄生蟲如何利用胞啃作用？

多種寄生蟲通過(guò)胞啃作用實(shí)現(xiàn)營(yíng)養(yǎng)獲取、免疫逃逸和組織入侵。代表性蟲種包括溶組織內(nèi)阿米巴（Entamoeba histolytica）、陰道毛滴蟲（Trichomonas vaginalis）和枯氏錐蟲（Trypanosoma cruzi）等，其具體機(jī)制可分為以下方面：

（1）營(yíng)養(yǎng)獲取：溶組織內(nèi)阿米巴通過(guò)半乳糖凝集素（Gal/GalNAc lectin）識(shí)別宿主細(xì)胞，激活PI3K/EhC2PK信號(hào)通路觸發(fā)胞啃作用，從而獲取宿主細(xì)胞膜蛋白及胞質(zhì)內(nèi)容物（圖3I）。

（2）免疫逃逸：陰道毛滴蟲可通過(guò)胞啃作用獲取宿主補(bǔ)體調(diào)節(jié)蛋白CD59，有效抵抗補(bǔ)體系統(tǒng)的殺傷作用（圖3II）。

（3）入侵和致?。焊Ｊ夏透窭锇⒚装停∟aegleria fowleri）通過(guò)啃食神經(jīng)元細(xì)胞膜，導(dǎo)致腦組織損傷（圖3III）。因此，其被冠以一個(gè)恐怖的名字——“食腦蟲”。

（4）行為調(diào)控：阿米巴通過(guò)“啃食”宿主細(xì)胞膜碎片進(jìn)入“激活狀態(tài)”， 形成增強(qiáng)后續(xù)殺傷能力的正反饋循環(huán)（圖3IV）。

這些發(fā)現(xiàn)揭示了胞啃作用在寄生蟲致病過(guò)程中的多重生物學(xué)功能。

圖3. 寄生蟲胞啃宿主細(xì)胞的示意圖。

宿主也能“反咬”寄生蟲？

胞啃作用作為宿主-寄生蟲互作的重要機(jī)制，那么一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題是：這種作用是單向的，還是雙向的？也就是說(shuō)，宿主的免疫細(xì)胞是否也能利用胞啃作用對(duì)抗寄生蟲，特別是針對(duì)那些體積過(guò)大、難以通過(guò)傳統(tǒng)吞噬作用清除的種類？答案是肯定的。

（1）巨噬細(xì)胞通過(guò)胞啃作用清除血吸蟲：該團(tuán)隊(duì)研究發(fā)現(xiàn)，日本血吸蟲（Schistosoma japonicum）在非適宜宿主東方田鼠體內(nèi)可被巨噬細(xì)胞通過(guò)胞啃作用清除。具體機(jī)制為：巨噬細(xì)胞通過(guò)補(bǔ)體受體CR3識(shí)別蟲體表面的iC3b，介導(dǎo)細(xì)胞黏附至童蟲表面，并激活Ca2?/NFAT信號(hào)通路，最終通過(guò)反復(fù)的胞啃作用破壞蟲體表皮（圖4I，圖5）。值得注意的是，這一現(xiàn)象未在易感宿主（如小鼠）中觀察到，表明胞啃作用可能是某些動(dòng)物對(duì)血吸蟲具有天然抗性的重要免疫機(jī)制。

（2）中性粒細(xì)胞通過(guò)胞啃作用殺傷陰道毛滴蟲：人中性粒細(xì)胞可依賴補(bǔ)體iC3b和Fcγ受體，通過(guò)絲氨酸蛋白酶和肌動(dòng)蛋白的作用快速啃食陰道毛滴蟲的膜碎片。單個(gè)中性粒細(xì)胞可對(duì)蟲體進(jìn)行多次“啃咬”，直至其完全解體（圖4I）。

（3）胞啃作用的“雙刃劍”特性：盡管胞啃作用可作為哺乳動(dòng)物宿主的天然防御機(jī)制，但在特定情況下也可能促進(jìn)疾病進(jìn)展。例如，在腦型瘧中，內(nèi)皮細(xì)胞通過(guò)胞啃樣過(guò)程攝取瘧原蟲抗原，反而激活炎癥信號(hào)通路，加劇血腦屏障損傷（圖4II）。

綜上，胞啃作用具有雙重效應(yīng)——既能有效清除病原體，又可能在特定情況下促進(jìn)病理?yè)p傷的發(fā)生發(fā)展。

圖4. 宿主細(xì)胞胞啃寄生蟲的示意圖。

圖5. 東方田鼠巨噬細(xì)胞胞啃血吸蟲的過(guò)程。

跨界啟示：胞啃作用的保守性機(jī)制

寄生蟲、腫瘤和移植器官作為“非己”成分，均可激活宿主相似的免疫識(shí)別與清除通路。研究表明，寄生蟲-宿主互作中的胞啃調(diào)控機(jī)制具有跨疾病模型的普適性。在腫瘤免疫中，胞啃作用呈現(xiàn)雙向調(diào)節(jié)：免疫細(xì)胞（如NK細(xì)胞、T細(xì)胞）通過(guò)胞啃獲取腫瘤抗原以增強(qiáng)免疫應(yīng)答；而腫瘤細(xì)胞則可通過(guò)內(nèi)化PD-1等免疫檢查點(diǎn)分子來(lái)逃避免疫殺傷。類似地，在移植免疫中，移植物與受體免疫細(xì)胞間的胞啃作用參與急性排斥反應(yīng)的效應(yīng)階段。

這些發(fā)現(xiàn)共同印證：胞啃作用是進(jìn)化上保守的細(xì)胞間物質(zhì)交換與信號(hào)傳遞機(jī)制，在不同病理生理過(guò)程中發(fā)揮關(guān)鍵調(diào)控作用。

未來(lái)展望：靶向胞啃作用的治療策略研究方向

胞啃作用在疾病治療中展現(xiàn)出顯著的轉(zhuǎn)化應(yīng)用潛力，未來(lái)研究需聚焦以下方向：

其一，深化分子機(jī)制解析與靶向干預(yù)：通過(guò)多組學(xué)（如蛋白質(zhì)組學(xué)、磷酸化修飾組學(xué)）技術(shù)，系統(tǒng)鑒定啃作用的關(guān)鍵調(diào)控分子及其信號(hào)通路?；诮Y(jié)構(gòu)生物學(xué)方法設(shè)計(jì)高親和力小分子抑制劑，阻斷受體免疫細(xì)胞/寄生蟲對(duì)靶細(xì)胞的攻擊，以提高移植器官的存活率或抑制寄生蟲的免疫逃逸。

其二，胞啃作用在腫瘤免疫治療中的交叉應(yīng)用值得深入探索。例如，將寄生蟲-宿主互作中“抗原高效獲取”的機(jī)制優(yōu)勢(shì)，與嵌合抗原受體 T 細(xì)胞（CAR-T）療法相結(jié)合，通過(guò)優(yōu)化 CAR-T 細(xì)胞的胞啃活性提升其對(duì)腫瘤抗原的識(shí)別，為攻克實(shí)體瘤耐藥性難題提供新策略。此類跨學(xué)科研究有望推動(dòng)胞啃作用從基礎(chǔ)研究向臨床轉(zhuǎn)化。 

本文參考文獻(xiàn)（上線劃動(dòng)查看）

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論文作者介紹

吳忠道  

   教授

吳忠道，中山大學(xué)中山醫(yī)學(xué)院二級(jí)教授，博士生導(dǎo)師，國(guó)家原子能機(jī)構(gòu)核技術(shù)（昆蟲不育）研發(fā)中心主任、廣東省媒介生物防控工程技術(shù)研究中心主任、中華預(yù)防醫(yī)學(xué)會(huì)寄生蟲學(xué)分會(huì)副主任委員、廣東省寄生蟲學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)、廣東省轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)、《熱帶醫(yī)學(xué)雜志》常務(wù)副主編、《中國(guó)寄生蟲學(xué)與寄生蟲病雜志》副主編等。國(guó)務(wù)院特殊津貼專家，獲評(píng)廣東省醫(yī)學(xué)領(lǐng)軍人才、寶鋼優(yōu)秀教師、廣東省教學(xué)名師等。長(zhǎng)期從事寄生蟲病防治研究，主持國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、“973”課題及7項(xiàng)國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目。在Nature等期刊發(fā)表論文100余篇，出版英文專著3部，獲教育部自然科學(xué)二等獎(jiǎng)、廣東省科技進(jìn)步獎(jiǎng)等。

倫照榮

   教授

倫照榮，中山大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院教授，博士生導(dǎo)師；瑞士巴塞爾大學(xué)熱帶醫(yī)學(xué)與公共衛(wèi)生研究院、加拿大多倫多大學(xué)博士后；加拿大國(guó)家自然科學(xué)與工程學(xué)研究委員會(huì)（NSERC）國(guó)際杰出青年基金獲得者；中國(guó)原生動(dòng)物學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)，原亞洲原生生物學(xué)會(huì)主席，英國(guó)Salford大學(xué)榮譽(yù)教授。主要從事人獸共患寄生蟲流行病學(xué)、藥物治療、基因功能和寄生蟲與宿主相互作用的研究。發(fā)現(xiàn)布氏錐蟲假基因來(lái)源的siRNA 能調(diào)控基因表達(dá)、分化和發(fā)育，并被Science點(diǎn)評(píng)；揭示單細(xì)胞的原生動(dòng)物例如錐蟲和弓形蟲也存在“癌癥”，為惡性化的早期發(fā)生和起源提供了新線索；證明溫度是弓形蟲感染脊椎動(dòng)物體細(xì)胞（包括白細(xì)胞）的關(guān)鍵因素，為闡明為什么弓形蟲具有廣泛的宿主基礎(chǔ)提供了新的理論依據(jù)。在國(guó)內(nèi)外主流刊物如科學(xué)通報(bào)、The Lancet Inf. Dis., PNAS, Nature Comm., Adv. Sci., Chem Sci., Cell Discovery, EID，NAR，STTT，Trends in Parasitol., Journal of Infection, Schizophrenia Bulletin等發(fā)表論文200多篇；主編和參編學(xué)術(shù)專著10多部；獲教育部自然科學(xué)一等獎(jiǎng)。

沈佳  

副教授

沈佳，中山大學(xué)中山醫(yī)學(xué)院副教授，碩士生導(dǎo)師。主要研究方向?yàn)樗拗骺寡x感染免疫及宿主特異性機(jī)制研究。目前主要發(fā)現(xiàn)包括：1）發(fā)現(xiàn)宿主免疫細(xì)胞可利用“胞啃作用”殺傷血吸蟲的免疫現(xiàn)象，并將這一發(fā)現(xiàn)應(yīng)用于抗異物應(yīng)答的移植排斥反應(yīng)中；2）明確iNOS是大鼠天然抗血吸蟲感染的關(guān)鍵免疫因子。先后主持國(guó)家自然科學(xué)基金、中國(guó)博士后科學(xué)基金特別資助項(xiàng)目和面上項(xiàng)目以及廣東省自然科學(xué)基金項(xiàng)目等課題。主要研究成果以第一作者/通訊作者發(fā)表在PNAS、Cell Discovery、Cell Death & Disease、Trends in Parasitology、Free Radical Biology and Medicine、Cellular and Molecular Gastroenterology and Hepatology等雜志上。

相關(guān)論文信息

相關(guān)研究發(fā)表在Cell Press細(xì)胞出版社

旗下期刊Trends in Parasitology

▌?wù)撐臉?biāo)題：

Trogocytosis: revealing new insights into parasite–host interactions

▌?wù)撐木W(wǎng)址：

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1471492225001382

▌DOI：

https://doi.org/10.1016/j.pt.2025.05.008