康涅狄格大學牙科學院的研究人員發(fā)現(xiàn)了一項新技術，可以實時記錄細胞交流——更深入地了解細胞分泌的動態(tài)，更好地了解細胞如何修復組織。
在今天發(fā)表在《美國國家科學院院刊》上的一項研究中，牙科學院生物醫(yī)學工程系助理教授Kshitiz Gupta(只是他的名字)和博士后研究員Yashir Suhail解鎖了這一突破性技術平臺。
現(xiàn)在，科學家第一次可以記錄細胞的實時通訊，這為細胞治療和細胞生物學其他領域的新發(fā)展打開了閘門。
細胞-就像人類一樣-保持相互交流。當人類交換單詞時，細胞通過分泌蛋白質并相應地改變它們的行為來傳遞和接收信息。當我們聽人們互相交談時，我們可以理解如何把單詞變成句子，以及如何來回交換它們。然而，當涉及到記錄小區(qū)之間的通信時，會話的關鍵特征在很大程度上是未知的。
細胞之間的交流是維持身體大部分功能所必需的，它還可以幫助身體對外部線索——如疾病或傷害——做出正確的反應。目前的技術只允許對這些蛋白質分泌物進行大量的快照。
“這類似于檢測句子中的單詞，但你不知道它們的位置、變形和信息的語氣，”Kshitiz說。他補充說，在目前的調查結果之前，對細胞間交流語言的理解非常有限，沒有捕捉到所涉及的信息傳遞的復雜性。
利用微流體和計算機建模的結合，研究人員創(chuàng)建了一個深度記錄細胞信息的平臺，并揭示了這些細胞間對話中單詞和信息的精確排列。
在這項由美國心臟協(xié)會和國家癌癥研究所資助的研究中，Kshitiz和他的團隊研究了骨髓干細胞，這些干細胞可用于治療心肌梗死，即通常所說的心臟病發(fā)作。研究人員利用這個平臺記錄了這些干細胞分泌的蛋白質以及這些分泌物隨時間的變化。
這些信息被用來制造蛋白質混合物，導致了第二個發(fā)現(xiàn)——在不使用干細胞的情況下幫助治療損傷的可能性。因為研究人員深度記錄了干細胞之間的對話，他們能夠復制干細胞的確切行為。
在研究人員的見證下，干細胞具有足夠的靈活性，可以根據(jù)損傷改變自己的行為。研究人員發(fā)現(xiàn)，當這些細胞看到受傷的組織時，它們只是“好心人”。
這些信息創(chuàng)造了一種“無細胞”治療方法，即復制干細胞在看到組織損傷時的行為，并創(chuàng)造一種有助于修復心臟組織的新蛋白質混合物。無細胞療法的發(fā)現(xiàn)可能會減少許多與干細胞移植相關的并發(fā)癥。
蘇海爾說：“研究結果解決了困擾系統(tǒng)生物學的一個基本問題：測量細胞如何相互交流?！捌脚_技術將開辟一條新的研究和探索路線，它提供了一種獨特的方法，可以在比現(xiàn)在更深的層次上檢測細胞之間是如何相互通信的。”
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