写在前面：2018年8月，在我们刚刚创建biokiwi公众号的时候，恰逢动画《工作细胞》热播，我们就借着动画中提到的内容写了几篇科普，但是没意识到可以发在B站专栏，错过了最佳时期。马上《工作细胞》剧场版就要在日本上映了（9月5日），就借此机会给大家重温一下《工作细胞》第一季的知识点吧！（炒冷饭实锤）

第三篇文章这才到我们的男女主角红细胞和白细胞，需要复习的同学可以先看看《工作细胞》第1、2、5、6集：

本文作者 无奶树 | 公众号 biokiwi

本文关键词 红细胞 中心粒细胞 循环系统

之前我们借助《工作细胞》这一最近热门的动画，给大家介绍了关于血小板以及流感病毒的知识。但其时我们一直忽视了其中的主角：红细胞和中性粒细胞（白细胞是各类免疫细胞的总称，大家别搞混了哦）。

不少人纷纷吐槽：明明我还是单身，为什么我的细胞就开始谈恋爱了？！（是的我也有这个疑惑）事实上，大家稍微查一下就知道，红细胞在体内存在120天，而中性粒细胞存在4-5天，他们是，不！可！能！在！一！起！的！放心了吧？

……

恩，狗粮真好吃

恩，真香

恩，真可爱，他们还是打小认识……

恩？怎么还可以这种操作？

那么这一期，就让我们来了解一下红细胞和中性粒细胞的故事吧！

细胞的产生真的这么随意吗？

动画第六集中，红细胞诞生似乎非常随意，护士小姐姐（造血干细胞）看了眼头发就定了下来，完全就是随心的吧？其实不然，这中间其实涉及到了干细胞的作用。

那么什么是干细胞（stem cell）呢？这里简单给大家介绍一下。大家都知道，细胞组成了我们身体，而所谓的“37兆2千亿”各式各样的细胞（其实这个数字没那么精确），则是由细胞分裂和细胞分化产生的。但是，却不是所有的细胞都有分化的能力，而具有很强的分化能力的细胞，就是干细胞。

干细胞又分很多的种类。大家应该很好理解，精子和卵子结合形成的受精卵，就是分化能力最强的干细胞，因为他可以，最后变成一个完整的人（个体）。而类似的这些，在早期存在于胚胎，又有可能分化成个体或者组织器官的干细胞，我们称之为胚胎干细胞（embryonic stem cell，ESC）。而相对的，在我们一生中，不停给我们造血、修复身体的干细胞，则是成体干细胞（adult stem cell）。

大家知道，器官移植一类的治疗往往非常复杂，而且经常有自身的免疫排斥。但是胚胎干细胞，不是可以分化成组织或者器官吗？所以这在临床上就有了很大的应用前景，而且人们可以利用它来治疗很多的复杂疾病，比如帕金森病、糖尿病等等。但是相对应的，它也有一定风险或者道德问题，比如体外培养会不会很容易变成肿瘤？又或者胚胎细胞来源于胚胎，算不算是一个生命？这样的矛盾与冲突，也是科学经常引起人们思考的地方。

咳咳，话题跑远了。我们的造血干细胞，其实就是成体干细胞的一种。以生成红细胞为例，其实并不想动画那样一个铁球打开出来个祖细胞宝宝的（什么鬼啊？），造血干细胞会发生不对称的分裂，一个继续保留为造血干细胞，另一个则分化成祖细胞。之后祖细胞再发生大量分裂，以满足所需要的红细胞的数量。这样的操作，以及一些精细的调控，也是严格控制了我们体内细胞数量的稳定。

但这似乎并不能解释我们提的问题：造血干细胞就这么随意决定了红细胞吗？这其实和细胞所处的环境，我们称为微环境（niche），有关系的。以造血干细胞为例，造血干细胞主要分布在骨内膜，也就是骨髓靠近骨头表面的部分。因此造血干细胞骨骼周围的一些细胞相互之间会有“沟通”，而这些细胞接收到，例如“啊！红细胞不够了！”这样的信号时，就会传达给造血干细胞，那么造血干细胞接收到信号，就会向红细胞的方向进行分化。同样其他细胞也会有类似的信号。

这里提一下骨髓捐献和移植。由于造血干细胞对于白血病或者一些贫血疾病有着重要的作用，因此骨髓移植是一种重要的治疗手段。但是也需要严格的免疫匹配，如果不匹配则会出现严重的病症，因此捐献骨髓也有严格的程序。具体的捐献过程则和献成分血差不多，分理出血液中的造血干细胞，再重新把血液输回去。

你的身体里都是迷路细胞吗？

动画中的红血球被塑造成了一个，经常迷路的形象，经常运输着氧气就不知道该往哪里走了，甚至从小就有了“迷路天赋”，于是大家开始担心自己身体的细胞是不是也是总是迷路……

喵喵喵？红细胞连细胞核（细胞的控制中枢）都没有，要真的话那可能是连脑子都没有，你还在担心她会不会迷路？不说那么夸张了，不过这里提到了红细胞的脱核作用。一般我们形容细胞核都是细胞的“大脑”，不过把脑子抓掉什么的实在太黑暗了。因此动画借助帽子本体，摘掉小球来形容脱核，但是实际上，是红细胞在分化过程中，细胞核皱缩，与细胞质分离的一个过程。

那为什么是巨噬细胞小姐姐来脱核呢？巨噬细胞上面的一些蛋白可以吸附红细胞，然后吞噬红细胞的细胞核，并且分泌铁蛋白促进红细胞的成熟。仔细想想，巨噬细胞小姐姐，把脑子挖下来，还要吃掉？？？太可怕了！不过玩笑归玩笑，关于脱核的具体机制，有很多假设和研究，但还没有定论，而相关的研究可能有助于血液捐献等问题的缓解。

讲回红细胞会不会迷路的问题，其实红细胞只是随着血液的流动不断前进到各个组织，再回到心脏，开启新的旅途。存活120天的红细胞，在你体内要走20万次循环。而血管其实大致是一个单行道，动脉有心脏提供前进的动力，而静脉则是由静脉瓣，来避免血细胞的回流，毛细血管则可能存在一些微循环，连通到各个组织中，发生气体和营养物质的交换（也就是动画里面红细胞送快递了）。可见迷路是不可能迷路的，这辈子都不可能的。而奔波一辈子的红细胞，又怎么可能谈恋爱呢？

中性粒细胞都这么厉害吗？

动画中总是能及时出现在红细胞面前，及时杀掉细菌的，就是中性粒细胞。看起来中性粒细胞总是拿着两把匕首冲来冲去，还会游走，哪里都会出现，特别厉害。但是现实的中性粒细胞呢？

中性粒细胞主要依靠的吞噬作用，来吞噬细菌，进而达到杀死细菌的目的，所以这个情节可能更加合适：

中性粒细胞最独特的特性，就是趋化和游走了。他们的感应器（就被吐槽头上很丑的那个）会感知细菌等病原的存在，并通过快速的游走，向那边移动。游走的速度可以达到30μm/min（对于细胞来说很厉害了！）。

但是为什么，中性粒细胞只能存在4-5天呢？为什么就不能和红细胞一起恋爱呢？因为，他要杀菌。中性粒细胞通过吞噬作用吞噬细菌，同时细胞内的各类酶以及灭菌相关的蛋白，发挥作用，杀灭细菌。但是，在他们吞噬完3~20个细菌之后，便会发生解体。即使解体了，他们释放的各种溶菌酶会形成脓液，继续保护你。

所以，其实导致细胞们不能恋爱的

其实是你啊！

为了终日奔波的红细胞，为了自我牺牲的中性粒细胞，为了你身体37兆2千亿辛辛苦苦工作的细胞们，答应我，保护好自己的身体，好吗？

参考资料：

• 朱大年, 王庭槐. 生理学.第8版[M]. 人民卫生出版社, 2013.

• 房芳, 谢小燕, 岳文,等. 红细胞成熟脱核机制的研究[J]. 生物化学与生物物理进展, 2013, 40(8):703-710.

• Scott Gilbert: Developmental Biology, 10th Edition

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