盤點2021改寫教科書的新發現

我們都知道，科學總是在不斷地發展、進步，許多觀點、結論也在反復地革新。甚至一些寫進教科書的結果，都會被推翻。

正值在2021年末，我們就來盤點一下，今年生物圈又有哪些教科書式的觀點被革新。

茶文化在中國傳統文化中，地位也可以算是舉足輕重了。

《茶經》

《煎茶水記》

《大觀茶論》

《宣和北苑貢茶錄》

小小的一片樹葉，被無數文人墨客玩出“新花樣”。到了近現代，越來越多的科學家投入到茶葉功效的研究中。

一般認為，茶葉中的多酚類成分就有維持健康的作用。最典型的就是茶多酚（兒茶素），一直被認為具有抗氧化的作用，可以防止體內自由基引起的氧化應激反應。自由基如果過多，可能對細胞或細胞中的DNA造成損害。因此，很長一段時間內，人們認為喝茶一直與延緩衰老密切相關。

但是最近《Aging》上發表的一篇最新研究：“Green tea catechins EGCG and ECG enhance the fitness and lifespan of Caenorhabditis elegans by complex I inhibition”，對兒茶素功效機制做了新的闡釋。

通過動物實驗指出，綠茶中的多酚物質并不是直接的抗氧化劑，它反而會促進氧化應激，從而讓動物活得更久。

線蟲是一種比較簡單的模式生物，生命周期短，很容易觀察出壽命變化，而且氧化應激相關的基因與人類相似，高度保守。因此，科研人員用兒茶素處理線蟲，觀察相關數據。

與對照組相比，實驗組的線蟲壽命得到了明顯的延長，抗壓性、運動能力等都有提高，脂肪含量顯著減少，對健康狀態帶來了很多積極影響。

但是，在剛開始受兒茶素處理的的幾小時內，線蟲的線粒體呼吸受到阻礙，體內活性氧水平的短暫上升，表明氧化應激增強。直到24小時后，線粒體呼吸水平才得到恢復。研究人員認為，兒茶素通過激活某些基因，讓這些基因產生超氧化物歧化酶 (SOD) 、過氧化氫酶 (CTL) 這些內源性的抗氧化劑，幫助動物機體增加氧化應激抵抗力，因此，兒茶素并不是直接的抗氧化劑，而是通過刺激機體產生抗氧化物質來達到清除自由基的目的。

科研人員建議，不要直接服用兒茶素、 茶多酚這類藥劑，這些藥物很有可能因為“用力過猛”而對身體造成損害。

紅細胞也稱紅血球，在常規化驗中英文常縮寫成RBC，是血液中數量最多的一種血細胞，同時也是脊椎動物體內通過血液運送氧氣的最主要的媒介，同時還具有免疫功能。

我們都知道，紅細胞可以運輸氧氣，也運輸一部分二氧化碳。運輸二氧化碳時呈暗紫色，運輸氧氣時呈鮮紅色。

一直以來都認為紅細胞是免疫惰性的，只有很少的研究描述過紅細胞別的其他功能——例如趨化因子調節、補體結合和病原體固定。最近，賓夕法尼亞的研究人員發表研究，證明紅細胞是炎癥反應的重要組成部分!文章標題為：“DNA binding to TLR9 expressed by red blood cells promotes innate immune activation and anemia”

紅細胞在細胞表面表達核酸敏感的Toll樣受體9（TLR9），作為關鍵的免疫傳感器，結合來自細菌、瘧原蟲和線粒體的DNA的CpG，這種攜帶CpG的紅細胞能促使脾巨噬細胞加速吞噬紅細胞、促進先天免疫激活——其特征是干擾素信號通路細胞的上調。在CpG誘導的炎癥和敗血癥過程中，“特異性缺失紅細胞系的TLR9“可消除紅細胞吞噬功能，并降低局部和全身細胞因子的產生。表達TLR9的紅細胞能檢測和捕獲核酸，調節紅細胞的清除和炎癥細胞因子的產生，表明紅細胞在病理狀態下起著免疫前哨的新作用。

這些發現揭示了紅細胞在氧氣傳輸以外、以前未被重視的功能——在炎癥反應中的重要參與者。

在癌細胞中存在這樣一種現象：與正常細胞相比，癌細胞會消耗更多的葡萄糖。臨床治療過程也一直以這一結論為理論基礎。

然而，今年發表在《Nature》上的一篇文章表明，瘋狂消耗葡萄糖的，并非癌細胞，而是巨噬細胞。論文標題為：“Cell-programmed nutrient partitioning in the tumour microenvironment”。

癌細胞的特征是通過Warburg代謝消耗葡萄糖，這一過程形成了正電子發射斷層攝影術(PET)腫瘤成像的基礎。腫瘤浸潤性免疫細胞也依賴于葡萄糖，腫瘤微環境(TME)中免疫細胞代謝受損有助于腫瘤細胞的免疫逃逸。

研究人員使用PET示蹤劑來測量TME中特定細胞亞群對葡萄糖和谷氨酰胺的獲取和攝取。值得注意的是，在一系列癌癥模型中，髓系細胞具有**的腫瘤內葡萄糖吸收能力，其次是T細胞和癌細胞。

相比之下，癌細胞對谷氨酰胺的吸收最高。抑制谷氨酰胺攝取增強了腫瘤細胞對葡萄糖的攝取，這表明谷氨酰胺代謝抑制了葡萄糖攝取，而葡萄糖不是TME中的限制因子。細胞內程序分別驅動免疫細胞和癌細胞優先獲取葡萄糖和谷氨酰胺。

這些營養物質的細胞選擇性劃分可以用來開發治療和成像策略，以增強或監測TME中特定細胞群的代謝程序和活動。

傳統觀點認為，癌細胞繞過免疫系統的監視，偷偷進行復制增值和侵襲。今年一篇發表在《Nat Nanotechnol》上的文章，揭示了癌細胞另一種不為人知的攻擊行為。文章標題為：“Intercellular nanotubes mediate mitochondrial trafficking between cancer and immune cells”。

在臨床中，闡明各種免疫逃避策略是尋找下一代癌癥免疫療法的關鍵一步。研究人員發現了一種發生在癌細胞劫持線粒體的過程。

線粒體對免疫細胞的代謝和活化至關重要。科研人員通過電鏡和熒光標記的線粒體，進行轉移跟蹤和代謝定量，證明了線粒體與免疫細胞（T細胞）會形成納米管，通過這根納米管到癌細胞的轉移在代謝上增強了癌細胞，并耗盡了免疫細胞。

抑制納米管組裝系統，顯著減少了線粒體轉移，并防止了免疫細胞的耗盡。結合法尼酰基轉移酶和轉移酶1抑制劑，即L-778123，部分抑制納米管形成和線粒體轉移，與程序性細胞死亡蛋白1免疫檢查點抑制劑，改善了侵襲性免疫活性乳腺癌模型的抗腫瘤結果。

納米管介導的線粒體劫持可能成為開發下一代癌癥免疫療法的新目標。