科學(xué)家引導細胞朝光照方向移動(dòng)

　　 據物理學(xué)家組織網(wǎng)4月8日報道，美國華盛頓大學(xué)醫學(xué)院的科學(xué)家們已經(jīng)證明，他們能夠誘導細胞朝一束光移動(dòng)，這意味著(zhù)，科學(xué)家們朝用光操縱細胞來(lái)控制胰島素分泌或心率邁出了*步，這一成果在醫療領(lǐng)域具有廣泛的應用前景。相關(guān)研究發(fā)表在4月8日出版的美國《國家科學(xué)院院刊》PNAS網(wǎng)絡(luò )版上。

　　新研究的實(shí)驗對象是免疫細胞，該研究的主要負責人、麻醉學(xué)教授高塔姆博士和麻醉學(xué)副教授阿吉斯·卡如那拉斯使用遺傳工程技術(shù)將感光蛋白——視蛋白引入這些免疫細胞內，接著(zhù)，只通過(guò)朝他們希望細胞移動(dòng)的方向照射了一束激光，就成功地引導了細胞朝該方向移動(dòng)。隨后，他們使用神經(jīng)細胞進(jìn)行了同樣的實(shí)驗，也獲得了成功。

　　成功的關(guān)鍵就是“哄騙”細胞認為視蛋白是常見(jiàn)的受體蛋白。“我們在使用光作為開(kāi)關(guān)控制細胞的行為方面取得了成功。”高塔姆表示，“細胞做出某些行為是因為它們能感應到周?chē)h(huán)境中的信號。在我們進(jìn)行的一系列實(shí)驗中，細胞感應到光的出現。”

　　人體內的很多重要功能，從神經(jīng)發(fā)育到胰島素分泌、免疫細胞的功能以及心率等都被細胞周?chē)母鞣N關(guān)鍵受體所控制。人類(lèi)和其它動(dòng)物在眼睛內制造視蛋白，當被光激活時(shí)，視蛋白允許細胞進(jìn)入眼睛內，將光信號變成視力。

　　視蛋白屬于目前廣受關(guān)注的G蛋白偶聯(lián)受體家族中的一員，這些G蛋白偶聯(lián)受體在視力、觸覺(jué)、行為、情緒、免疫系統調節、心率和腫瘤擴散等領(lǐng)域起關(guān)鍵作用。

　　在另一項zui近也出版在美國《國家科學(xué)院院刊》網(wǎng)絡(luò )版上的研究中，高塔姆團隊通過(guò)讓神經(jīng)細胞暴露在光下，使其長(cháng)出了分支（突起），目前，他們正使用心臟細胞進(jìn)行實(shí)驗，測試光信號是否能讓心跳加速或減速。

　　他們計劃用同樣的方法來(lái)了解光是否能影響胰島素的分泌、神經(jīng)細胞的再生；研究細胞內的信號環(huán)路以便厘清分子通路網(wǎng)絡(luò )如何控制細胞的行為?？ㄈ缒抢怪赋觯?ldquo;zui終，我們會(huì )將多種感光蛋白‘塞入’這些細胞內。我們打算使用兩種不同波長(cháng)的光。當照射*束光時(shí)，它可能會(huì )給*個(gè)感光蛋白發(fā)送信號使心跳加快，接著(zhù)，第二束光可能會(huì )被用來(lái)讓心跳減速。”

　　高塔姆強調說(shuō)：“用光控制細胞的移動(dòng)不僅對免疫系統非常重要，在胚胎發(fā)育中也可以確保制造心臟、肝臟及其他器官的細胞好好工作，同時(shí)對癌癥轉移研究也大有裨益。”