我國科學家建立新技術揭示細胞間相互作用
細胞是組成人體(ti) 結構和功能的基本單元,細胞間相互作用對於(yu) 個(ge) 體(ti) 生長發育和器官功能維持至關(guan) 重要。如何在複雜的體(ti) 內(nei) 環境中精準且直觀地揭示細胞間相互作用是科學家們(men) 致力解決(jue) 的技術難題。中國科學院分子細胞科學卓越創新中心科研團隊基於(yu) 合成生物學結合遺傳(chuan) 學技術,開發了可以捕捉體(ti) 內(nei) 細胞間相互作用並能夠永久追蹤鄰近細胞的創新研究工具——鄰近細胞遺傳(chuan) 學技術,為(wei) 發育生物學、腫瘤學等眾(zhong) 多領域的研究提供了強大技術支撐。該成果於(yu) 北京時間12月2日在國際學術期刊《科學》發表。
體(ti) 內(nei) 細胞互作過程高度動態,用傳(chuan) 統研究細胞互作的方法難以捕獲。周斌研究員帶領團隊以小鼠為(wei) 模型,曆時十年開發了鄰近細胞遺傳(chuan) 學技術,在多種組織中實現對相鄰細胞的精準定位和永久示蹤。
研究表明,體(ti) 內(nei) 細胞間的空間位置是動態變化的,細胞也會(hui) “搬家”,選擇新的“鄰居”和新的“生活環境”。科研團隊利用新開發的鄰近細胞遺傳(chuan) 學技術,發現心髒中的內(nei) 皮細胞在早期胚胎發育過程中會(hui) 遷移到肝髒。這些內(nei) 皮細胞在肝髒組織的微環境影響下,會(hui) 轉變成為(wei) 肝髒特有的肝血竇內(nei) 皮細胞。由此可見,細胞間的互作及所處環境對細胞命運和功能轉變至關(guan) 重要。
細胞間的密切接觸還與(yu) 各種疾病發生發展緊密相關(guan) 。以腫瘤為(wei) 例,在腫瘤發生過程中,腫瘤細胞招募周圍組織中的血管遷移至腫瘤,受到腫瘤環境影響,與(yu) 正常血管相比具有顯著差異。研究人員利用鄰近細胞遺傳(chuan) 學技術,直觀展現了不同階段腫瘤細胞和血管內(nei) 皮細胞間的動態相互作用,並通過長時程追蹤,首次發現腫瘤血管內(nei) 皮細胞會(hui) 遷移到腫瘤外包膜。這部分遷移到腫瘤外包膜的血管內(nei) 皮細胞仍然具有典型的轉移和浸潤、促血管生成以及炎症反應等特征,說明細胞進入新環境後,最初環境賦予細胞的影響可能仍然存在。
該研究通過全新的視角和技術手段,直觀展現了體(ti) 內(nei) 細胞間的動態相互作用。這一新技術突破了傳(chuan) 統示蹤技術的局限,實現了鄰近細胞的遺傳(chuan) 操作,為(wei) 發育生物學、幹細胞生物學、免疫學和腫瘤學等眾(zhong) 多領域研究提供了新的研究思路和強大技術支撐。
(央視新聞客戶端 總台央視記者 帥俊全 褚爾嘉)
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