在特定條件滿足時，某些細胞能夠在其原有生物體死亡之後，自行組合形成全新的生命形態。

傳統上，生與死被視為兩個對立面。然而，當新的多細胞生命形態從已死生物體的細胞中誕生時，這種現象就打破了傳統的生與死界限，引入了一種被稱為“第三種狀態”的概念。

通常而言，科學家將死亡定義為生物體全面功能的不可逆停止。然而，通過器官捐贈等實踐，我們看到了器官、組織和細胞在生物體死亡后仍然能夠發揮作用的實例。這引出了一個問題：是什麼機制使得某些細胞能在生物體死亡後繼續運作？

這是一組專注於研究生物體死後內部變化的科研人員。在他們最近發佈的評論文章中，他們描述了某些細胞如何 —— 在得到營養、氧氣、生物電或生化線索的情況下 —— 在死後轉化為具有新功能的多細胞生物。

生命、死亡與新事物的誕生

所謂的第三種狀態挑戰了我們對細胞行為的常規理解。雖然我們知道毛毛蟲能變成蝴蝶，蝌蚪能進化成青蛙，但這些變化通常是預先設定好的路徑。而像腫瘤、類器官和HeLa細胞這類可以在培養皿中無限分裂的細胞系，並不被認為是第三種狀態的一部分，因為它們不生成新的功能。

Xenobot（世界上首個活體機器人）甚至能夠進行運動學的自我複製，這意味著它們能在不生長的情況下物理複製其結構和功能，這與傳統的涉及生物體內或體外生長的複製過程截然不同。

研究人員還發現，孤立的人類肺細胞可以自我組裝成能夠移動的微型多細胞生物。這些微型人體細胞機器人的行為和結構都是全新的。它們不僅能在周圍環境中導航，還能修復自身及周圍受損的神經元細胞。

總的來說，這些研究發現證實了細胞系統固有的可塑性，並挑戰了細胞和生物體只能按預定方式進化的觀念。第三種狀態表明，器質性死亡可能在生命隨時間演變的過程中扮演著重要角色。

後期條件因素

有機體死亡後，某些細胞和組織能否存活和發揮功能受多種因素影響，包括環境條件、代謝活動以及保存技術等。

不同的細胞類型有不同的生存時長。例如，人體內的白細胞在機體死亡后60至86小時內會死亡，而老鼠的骨骼肌細胞能在死後14天內再生，綿羊和山羊的成纖維細胞則可在死後培養約一個月。

代謝活動對於細胞能否繼續生存和發揮功能起著關鍵作用。需要持續大量能量供應以維持其功能的活性細胞，相比那些能量需求較低的細胞更難以培養。冷凍保存等技術可以使組織樣本（如骨髓）保持與活體供體相似的功能。

細胞和組織能否存活的另一個關鍵因素是內在的生存機制。例如，研究人員觀察到，在機體死亡後，壓力相關基因和免疫相關基因的活動顯著增加，可能是為了補償體內平衡的喪失。此外，創傷、感染和死亡后經過的時間等因素顯著影響著組織和細胞的活力。

年齡、健康情況、性別和物種類型等因素進一步塑造了死後的生命景觀。這一點從培養和移植具有代謝活性的胰島細胞（產生胰島素的胰腺細胞）向受體的挑戰中可見一斑。研究人員認為，自身免疫過程、高能量消耗和保護機制的退化可能是許多胰島移植失敗的原因。

這些變數如何相互作用，使某些細胞在生物體死亡後繼續發揮作用尚不清楚。一種假設是，嵌入在細胞外膜中的專門通道和泵充當複雜的電路。這些通道和泵產生電信號，使細胞能相互通信並執行特定的功能，如生長和運動，從而塑造它們形成的有機體的結構。

不同類型的細胞在死後轉化的程度也不確定。先前的研究已經發現，在小鼠、斑馬魚和人類中，與壓力、免疫和表觀遺傳調控相關的特定基因在死亡后被啟動，這表明不同類型的細胞中存在廣泛的轉化潛力。

對生物學和醫學的影響

第三種狀態不僅為我們提供了對細胞適應性的新理解，也為新的治療方法帶來了前景。

例如，可以從個體的活體組織中提取出微型人體細胞機器人，在不引發不必要的免疫反應的情況下運送藥物。注入體內的工程化人形機器人可能能夠溶解動脈粥樣硬化患者的動脈斑塊，並清除囊性纖維化患者多餘的粘液。

重要的是，這些多細胞生物的生命週期有限，在四到六周后自然降解。這種“死亡開關”阻止了潛在侵襲性細胞的生長。

更好地瞭解一些細胞如何在生物體死亡后一段時間內繼續發揮作用並蛻變為多細胞實體，為推進個人化和預防醫學帶來了希望。