由康涅狄格大學牙科醫(yī)學院的研究人員發(fā)現(xiàn)的一項新技術實時記錄細胞通訊 - 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，助理教授Kshitiz Gupta(僅僅是他的名字)和牙科學院生物醫(yī)學工程系的博士后研究員Yashir Suhail解鎖了突破性技術平臺。
現(xiàn)在，科學家們次可以記錄實時通信的細胞，為細胞治療和細胞生物學中的其他領域的新發(fā)展打開了閘門。
細胞 - 就像人類一樣 - 彼此不斷交流。人類交換單詞時，細胞通過分泌蛋白質并相應地改變其行為來傳遞和接收信息。當我們傾聽人類彼此交談時，我們可以理解如何將單詞放入句子以及如何來回交換。然而，當談到記錄小區(qū)之間的通信時，會話的關鍵特征在很大程度上是未知的。
細胞之間的交流對于維持體內的大部分功能是必要的，并且還可以幫助身體正確地響應外部線索 - 例如疾病或受傷。目前的技術僅允許這些蛋白質分泌物的廣泛快照。
“這類似于檢測句子中的單詞，但不知道它們的位置，變形和信息的語氣，”Kshitiz說。他補充說，在目前的調查結果之前，對細胞之間通信語言的理解非常有限，并沒有捕捉到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，揭示了這些細胞間對話中單詞和信息的精確排列方式。
在由美國心臟協(xié)會和國家癌癥研究所資助的研究中，Kshitiz和他的團隊研究了可用于治療心肌梗塞的骨髓干細胞，通常稱為心臟病發(fā)作。研究人員利用該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情況。
該信息被用于創(chuàng)建蛋白質混合物，導致第二次發(fā)現(xiàn) - 在不使用干細胞的情況下幫助傷害的可能性。由于研究人員深入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。
干細胞 - 研究人員目睹 - 足夠靈活，可根據受傷情況改變其行為。研究人員發(fā)現(xiàn)，當這些細胞看到受傷組織時，它們只是“好撒瑪利亞人”。
這些信息創(chuàng)造了一種通過復制干細胞在看到組織損傷時所做的事情以及創(chuàng)建一種有助于修復心臟組織的新蛋白質混合物來進行“無細胞”治療的方法。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。
“研究結果解決了困擾系統(tǒng)生物學的一個基本問題：測量細胞如何相互通信，”Suhail說。“平臺技術將開辟新的研究探索線，通過提供一種獨特的方式來檢測細胞如何在比現(xiàn)在更深層次的情況下相互交流。”
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