实时记录细胞通讯——让我们来听听细胞之间的对话

康涅狄格大学的研究人员近日开发出一种新技术，能够实时记录细胞通讯，从而帮助人们更深入地了解细胞分泌的动态，以及细胞如何修复组织。这项成果于近日发表在《美国国家科学院院刊》（PNAS）杂志上。

细胞与人一样，彼此之间是不断交流的。人们是通过对话，而细胞是通过分泌蛋白质来传递和接收信息。细胞之间的通信对于维持体内的大多数功能而言是必需的，并且还可以帮助身体正确地响应外部线索 – 比如疾病或损伤。目前的方法只能拍到蛋白质分泌的快照。

康涅狄格大学的助理教授Kshitiz Gupta认为，这有点类似于听别人说话时只听到单词，但不知道它们的位置、变形和语气。他表示，在这项研究开展之前，人们对细胞通讯语言的了解非常有限，并没有捕捉到信息传递的复杂性。

为此，Kshitiz及其同事结合使用微流体技术和计算机建模，创建了一个深度记录细胞信息的平台。在细胞之间的这场对话中，单词及其他信息如何排列，他们进行了准确的记录。

研究人员采集了来自骨髓的干细胞。这种干细胞可以用来治疗心肌梗死，通常也称为心脏病发作。他们利用这个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变化的情况。

他们随后利用这些信息建立了蛋白质混合物，能够在不使用干细胞的情况下帮助心脏恢复。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。他们表示，这些干细胞非常灵活，能够根据受伤情况改变其行为。

这些信息带来了一种“无细胞”疗法。通过重复干细胞在发现组织损伤时所做的事情以及建立一种修复心脏组织的蛋白质混合物，无细胞治疗成为可能。这种疗法的开发有望减少与干细胞移植相关的并发症。

“这项成果解决了困扰生物学的一个基本问题 – 测定细胞之间如何相互沟通，”共同作者Yashir Suhail表示。“通过一种独特的方式来检测细胞之间如何交流，这个平台将开辟新的研究领域。”