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(相關(guān)資料圖)

根據(jù)12日發(fā)表在《自然》雜志上的新研究，美國(guó)加州大學(xué)舊金山分校的研究人員設(shè)計(jì)出了一種類似于“細(xì)胞膠水”的分子，使他們能夠精確地指示細(xì)胞之間的結(jié)合方式。這一成果標(biāo)志著人們向構(gòu)建組織和器官邁出了重要一步，而構(gòu)建組織和器官是再生醫(yī)學(xué)長(zhǎng)期尋求的目標(biāo)。

黏附分子在人體內(nèi)十分普遍，它們以高度有序的方式將數(shù)十萬(wàn)億個(gè)細(xì)胞聚集在一起，形成特定結(jié)構(gòu)，創(chuàng)建神經(jīng)元回路，并引導(dǎo)免疫細(xì)胞到達(dá)它們的目標(biāo)。這種黏附還促進(jìn)了細(xì)胞之間的交流，使身體作為一個(gè)自我調(diào)節(jié)的整體發(fā)揮作用。

此次，研究人員設(shè)計(jì)了含有定制黏附分子的細(xì)胞，能以可預(yù)測(cè)的方式與特定的伙伴細(xì)胞結(jié)合，形成復(fù)雜的多細(xì)胞集合。

“我們能夠以一種可控的方式來(lái)設(shè)計(jì)細(xì)胞集合，控制不同細(xì)胞之間相互作用的方式性質(zhì)?！奔又荽髮W(xué)舊金山分校細(xì)胞設(shè)計(jì)研究所主任溫德爾·林博士說(shuō)，“這為構(gòu)建組織和器官等新型結(jié)構(gòu)打開了大門。”

身體組織和器官在胎兒還在子宮時(shí)就開始形成，并在童年期間繼續(xù)發(fā)育。到成年時(shí)，指導(dǎo)這些過(guò)程的許多分子指令已經(jīng)消失，一些組織，如神經(jīng)，無(wú)法從損傷或疾病中愈合。研究人員希望通過(guò)改造成體細(xì)胞建立新的連接來(lái)克服這一點(diǎn)。但要做到這一點(diǎn)，需要有一種精確設(shè)計(jì)細(xì)胞相互作用方式的能力。

為了指導(dǎo)細(xì)胞結(jié)合的質(zhì)量，研究人員將它們的黏附分子設(shè)計(jì)成兩個(gè)部分。分子的一部分充當(dāng)細(xì)胞外部的受體，決定它將與哪些細(xì)胞相互作用；第二部分在細(xì)胞內(nèi)部，調(diào)節(jié)形成的鍵的強(qiáng)度。這兩個(gè)部分能以模塊化的方式混合和匹配，創(chuàng)建一組定制的細(xì)胞，以不同的方式實(shí)現(xiàn)各種細(xì)胞類型的結(jié)合。

細(xì)胞黏附是動(dòng)物和其他多細(xì)胞生物體進(jìn)化中的一個(gè)關(guān)鍵發(fā)展，定制的黏附分子可能會(huì)使人們更深入地了解從單細(xì)胞生物體到多細(xì)胞生物體的進(jìn)化之路是如何開始的。

【總編輯圈點(diǎn)】

黏附分子使細(xì)胞和細(xì)胞間、細(xì)胞和基質(zhì)間或細(xì)胞—基質(zhì)—細(xì)胞間發(fā)生黏附，細(xì)胞彼此結(jié)合，或緊密或疏離，發(fā)揮各自專長(zhǎng)和不同作用。人類如果想自行設(shè)計(jì)更復(fù)雜的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，就需要這種神奇的“細(xì)胞膠水”，它能與合適的伙伴細(xì)胞結(jié)合，形成我們所需要的多細(xì)胞集合。建立連接，便有了重建的可能性，比如一旦損傷就無(wú)法愈合的神經(jīng)細(xì)胞，或許也能從這種結(jié)合能力中看到恢復(fù)的希望。它不僅在臨床上頗有前途，定制的黏附分子還能增進(jìn)人們對(duì)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)和生物進(jìn)化的理解。