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科学家首次直接观察到免疫系统“杀手细胞”发射的“子弹”——穿孔蛋白（perforin）在异常细胞上穿孔，随后有毒酶进入目标细胞内部将其摧毁。穿孔蛋白是免疫系统对抗癌变和病毒感染细胞的关键武器。伦敦大学伯克贝克学院的海伦·赛比尔教授领导了英-奥联合研究团队，她表示：“穿孔蛋白是我们免疫系统兵工厂中一种威力强大的子弹，没有它，我们无法应对一生中出现的数千个异常细胞。”

穿孔蛋白由免疫系统中的两种关键细胞——CD8“杀手”T细胞和自然杀伤细胞释放。通过小鼠实验获得的证据表明，有缺陷的穿孔蛋白可引发疾病，尤其是白血病。人类免疫系统在异常细胞上穿孔的首个直接观察资料，由诺贝尔奖得主、比利时科学家朱尔斯·博德于110年前获得。

赛比尔教授说：“从以往的研究中，我们已经清楚细菌毒素（例如肺炎链球菌毒素）在细胞膜上穿孔时，其形状会发生剧烈变化。穿孔蛋白令我们着迷，我们想知道它的结构以及它是如何变化以充当钻孔机的。”电子显微镜图像显示了穿孔蛋白分子环如何聚集在一起，在细胞膜上形成一个开口。该研究成果发表在《自然》杂志上。

联合研究者、澳大利亚墨尔本莫纳什大学的詹姆士·维斯托克教授说：“现在我们知道它是如何工作的，因此我们可以通过调整它来抗击癌症、疟疾等疾病。”穿孔蛋白分子的重要部分类似于炭疽、李斯特菌和链球菌等细菌使用的毒素，这表明穿孔机制是在约20亿年前的远古时代进化出来的。在自身免疫性疾病和组织排斥过程中，当错误标记需要消灭的细胞时，穿孔蛋白也会出错。

目前，科学家正在研究促进或抑制穿孔蛋白以对抗癌症和感染，或预防自身免疫反应的方法。资助该研究的英国生物技术与生物科学研究理事会（BBSRC）董事长道格拉斯·科尔教授说：“显微镜学新技术为分子生物学家创造了巨大机遇。这是一个鲜活的实例，说明我们获得的关于分子结构和功能的知识，可能有助于改善人类健康。”