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如何利用细胞沟通的方式

由康涅狄格大学牙科医学院的研究人员发现的一项新技术实时记录细胞通讯 - 更深入地了解细胞分泌的动态,更好地了解细胞如何修复组织。

在今天发表在“美国国家科学院院刊”上的一项研究中,助理教授Kshitiz Gupta(仅仅是他的名字)和牙科学院生物医学工程系的博士后研究员Yashir Suhail解锁了突破性技术平台。

现在,科学家们第一次可以记录实时通信的细胞,为细胞治疗和细胞生物学中的其他领域的新发展打开了闸门。

细胞 - 就像人类一样 - 彼此不断交流。人类交换单词时,细胞通过分泌蛋白质并相应地改变其行为来传递和接收信息。当我们倾听人类彼此交谈时,我们可以理解如何将单词放入句子以及如何来回交换。然而,当谈到记录小区之间的通信时,会话的关键特征在很大程度上是未知的。

细胞之间的交流对于维持体内的大部分功能是必要的,并且还可以帮助身体正确地响应外部线索 - 例如疾病或受伤。目前的技术仅允许这些蛋白质分泌物的广泛快照。

“这类似于检测句子中的单词,但不知道它们的位置,变形和信息的语气,”Kshitiz说。他补充说,在目前的调查结果之前,对细胞之间通信语言的理解非常有限,并没有捕捉到涉及的信息传递的复杂性。

利用微流体和计算机建模的结合,研究人员创建了一个深度记录细胞信息的平台,揭示了这些细胞间对话中单词和信息的精确排列方式。

在由美国心脏协会和国家癌症研究所资助的研究中,Kshitiz和他的团队研究了可用于治疗心肌梗塞的骨髓干细胞,通常称为心脏病发作。研究人员利用该平台记录了这些干细胞分泌的蛋白质,以及这些分泌物随时间的变化情况。

该信息被用于创建蛋白质混合物,导致第二次发现 - 在不使用干细胞的情况下帮助伤害的可能性。由于研究人员深入记录了干细胞之间的对话,他们能够复制干细胞的确切行为。

干细胞 - 研究人员目睹 - 足够灵活,可根据受伤情况改变其行为。研究人员发现,当这些细胞看到受伤组织时,它们只是“好撒玛利亚人”。

这些信息创造了一种通过复制干细胞在看到组织损伤时所做的事情以及创建一种有助于修复心脏组织的新蛋白质混合物来进行“无细胞”治疗的方法。无细胞疗法的发现可能会减少许多与干细胞移植相关的并发症。

“研究结果解决了困扰系统生物学的一个基本问题:测量细胞如何相互通信,”Suhail说。“平台技术将开辟新的研究探索线,通过提供一种独特的方式来检测细胞如何在比现在更深层次的情况下相互交流。”

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