我們常將人類細(xì)胞視作是執(zhí)行指定任務(wù)的微型計(jì)算機(jī)，疾病便是其功能失常所導(dǎo)致的結(jié)果。在最新一期（9月20日）的《科學(xué)》（Science）雜志上，Icahn醫(yī)學(xué)院的研究人員提出了一個(gè)全新觀點(diǎn)，他們認(rèn)為健康更像是細(xì)胞間的一種合作狀態(tài)，而疾病則是細(xì)胞為了爭奪統(tǒng)治權(quán)相互發(fā)動(dòng)戰(zhàn)爭的結(jié)果。

他們獲得的試驗(yàn)證據(jù)支持了這一獨(dú)特的觀點(diǎn)。研究人員證實(shí)在細(xì)胞中，包括強(qiáng)有力的腫瘤抑制因子p53在內(nèi)的一個(gè)基因網(wǎng)絡(luò)，就像蜂巢中的蜂王一樣，在細(xì)胞內(nèi)強(qiáng)制造成了這種合作狀態(tài)。當(dāng)這些強(qiáng)制執(zhí)行基因發(fā)生突變時(shí)，細(xì)胞之間隨之發(fā)生競爭，便引發(fā)了疾病。

資深研究員、Icahn醫(yī)學(xué)院黑人家庭干細(xì)胞研究所教授Thomas P. Zwaka說：“競爭和合作共同推動(dòng)了進(jìn)化，我們大家聯(lián)系到一起進(jìn)行合作全部都?xì)w因于我們的基因。”

Zwaka博士說，如果能得到進(jìn)一步的研究支持，這些研究結(jié)果將為我們提供一條新的途徑應(yīng)對疾病。了解細(xì)胞合作和競爭行為的遺傳基礎(chǔ)可以解釋癌癥和免疫系統(tǒng)功能障礙形成的基礎(chǔ)。“如果細(xì)胞喪失一個(gè)促進(jìn)細(xì)胞間溝通的基因，它有可能會通過忽視停止增殖信號來控制其他的細(xì)胞。而免疫系統(tǒng)檢測和攻擊不合作的細(xì)胞，同樣也具有意義。合作失敗有可能也是出生缺陷發(fā)生的基礎(chǔ)。”

他補(bǔ)充說，或許可以通過治療來重新啟動(dòng)合作，或是操控干細(xì)胞樣細(xì)胞生成替代細(xì)胞用于再生醫(yī)學(xué)。

“細(xì)胞的運(yùn)作不像小機(jī)器，它們的行為不端是不可預(yù)知的。我們的研究表明合作是我們進(jìn)化的核心，使得我們獲得了一些遺傳機(jī)制保護(hù)自身對抗欺騙和獨(dú)裁行為。”

具有古老功能的一個(gè)基因網(wǎng)絡(luò)

該研究小組從長遠(yuǎn)的視角來思考了這種細(xì)胞行為。他們想知道數(shù)億年以來作為單個(gè)元件生存在地球上的細(xì)胞是如何有效地將自身捆綁在一起執(zhí)行特異任務(wù)的。“細(xì)胞以某種方式開始形成聯(lián)盟及進(jìn)行合作，很顯然這種多細(xì)胞性具有某些優(yōu)勢。”

他們也提出了疑問：生活在群體中的單個(gè)細(xì)胞“欺騙”行為到底發(fā)生了什么——競爭行為使得細(xì)胞無需與群體公平共享而獲得一種生殖優(yōu)勢。

研究人員在干細(xì)胞中進(jìn)行遺傳篩查，尋找了使得細(xì)胞出現(xiàn)行為不端，導(dǎo)致其變得略有些反群體，做些通常不會做的事情的突變。這一篩查找到了大約100個(gè)基因，它們似乎聚集到一起形成了一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。

研究小組將側(cè)重點(diǎn)放在了三個(gè)基因上：p53，長期以來被稱作是基因組的衛(wèi)士；Topoisomerase 1 (Top1)，控制了基因組的穩(wěn)定性；以及與氣味感知相關(guān)的嗅覺受體。

他說：“我們能夠理解p53有可能促進(jìn)了合作，因?yàn)?SPAN lang=EN-US>p53功能是喪失是許多癌癥形成的一個(gè)步驟。但是發(fā)現(xiàn)top1和嗅覺受體具有相同的功能，讓我們感到驚訝。我們認(rèn)為這些基因具有一種遠(yuǎn)古的功能，通過幫助細(xì)胞協(xié)調(diào)它們的活動(dòng)護(hù)衛(wèi)了多細(xì)胞生物體。”

隨后科學(xué)家們在發(fā)育小鼠胚胎中檢測了抑制這些基因的影響。讓他們吃驚的是，p53和Top1抑制的胚胎發(fā)育正常，這有可能是因?yàn)槲词軗p的社會強(qiáng)制執(zhí)行基因接替了它們。

Zwaka博士說：“這向我們表明突變細(xì)胞只會是在正常細(xì)胞周圍時(shí)才表現(xiàn)行為不端。它們變得具有競爭力，這或許促進(jìn)了進(jìn)化發(fā)展。當(dāng)所有的細(xì)胞都相同，即它們都是突變細(xì)胞或正常細(xì)胞時(shí)，它們會相互合作。”

“這項(xiàng)研究表明，在早期原始階段細(xì)胞中的合作、利他行為、欺騙和其他所謂的社會行為都是通過基因組聯(lián)系到一起。或許阿米巴、昆蟲、動(dòng)物、人類文化和社會普遍遵循固有的合作規(guī)則并非巧合。達(dá)爾文將進(jìn)化解釋為是生存競爭，但也必須要承認(rèn)合作在復(fù)雜進(jìn)化中的重要性。