擠壓細(xì)胞可加速分裂生長

人與人之間距離越近，交流思想、信息的機(jī)會(huì)越多。而細(xì)胞之間距離靠近，也會(huì)有“化學(xué)反應(yīng)”。麻省理工學(xué)院和波士頓兒童醫(yī)院的一項(xiàng)最新研究發(fā)現(xiàn)，物理擠壓細(xì)胞及其內(nèi)含物，可以使細(xì)胞的生長和分裂速度超過正常水平。該研究為類器官培養(yǎng)和再生醫(yī)學(xué)器官移植開辟了新思路，相關(guān)論文近日在線發(fā)表于《細(xì)胞干細(xì)胞》雜志。

雖然擠壓生物體使其生長聽起來有違常識(shí)，但研究小組解釋說，擠壓的作用是將細(xì)胞中的水分“擰”出來，使蛋白質(zhì)和其他細(xì)胞成分也被更緊密地堆積在一起。同時(shí)，蛋白質(zhì)可沿特定信號(hào)通路聚集，幫助細(xì)胞維持干細(xì)胞狀態(tài)，細(xì)胞因此可以快速生長并分裂。

麻省理工學(xué)院機(jī)械工程副教授郭明（音譯）及其同事在培養(yǎng)皿中培育了人類結(jié)腸類器官，并通過向培養(yǎng)皿中注入聚合物來“擠壓”類器官。聚合物的注入增加了每個(gè)類器官周圍的滲透壓，迫使細(xì)胞中的水分流出。研究人員觀察到，參與激活Wnt通路的特定蛋白質(zhì)緊密堆積在一起，更有可能激活該信號(hào)通路及其調(diào)節(jié)生長的基因。

研究結(jié)果表明，那些被擠壓的類器官比沒有被擠壓的類器官生長得更大、更快，其表面也有更多干細(xì)胞。這證明了擠壓確實(shí)影響類器官生長，細(xì)胞的行為可能會(huì)因其所含水分多少而改變。

郭明表示，只要簡(jiǎn)單地?cái)D壓細(xì)胞，促進(jìn)其“干細(xì)胞化”，可以引導(dǎo)細(xì)胞快速培養(yǎng)類器官，如人工腸、結(jié)腸等，這不僅為我們提供了研究器官功能和測(cè)試各種疾病候選藥物的途徑，也可應(yīng)用于再生醫(yī)學(xué)的器官移植。

未來，研究人員將繼續(xù)探索細(xì)胞的“擠壓”，并將其作為加快類器官生長的一種方式。他們還可能會(huì)用這些人造器官來測(cè)試新的個(gè)性化藥物。

◎ 來源|科技日?qǐng)?bào)