[所屬分類:行業(yè)動(dòng)態(tài)] [發(fā)布時(shí)間:2024-10-14] [發(fā)布人:楊曉燕] [閱讀次數(shù):] [返回]

新技術(shù)揭示細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的“感知”力量
作者：刁雯蕙      來(lái)源：中國(guó)科學(xué)報(bào)
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近日，香港中文大學(xué)（中大）生物醫(yī)學(xué)工程系助理教授段麗婷領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)，成功研發(fā)了光誘導(dǎo)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)力刺激器（LIMER），能對(duì)活細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)精確施加力刺激。該項(xiàng)研究揭示內(nèi)質(zhì)網(wǎng)能夠感知力學(xué)刺激，推動(dòng)了科學(xué)界對(duì)細(xì)胞整體力感應(yīng)及回應(yīng)機(jī)制的理解。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表于《發(fā)育細(xì)胞》。
人們能夠聽到聲音、觸摸物體及感受到親人的撫摸，都?xì)w功于組成人體的細(xì)胞具備感知力量刺激的功能。盡管過去二十年的科學(xué)研究已深入了解細(xì)胞如何感知力刺激并作出反應(yīng)，但仍有很多未解之謎。其中一個(gè)謎題是細(xì)胞的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)在細(xì)胞的力學(xué)感應(yīng)及回應(yīng)當(dāng)中所扮演的角色。
細(xì)胞由細(xì)胞膜包裹著細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞骨架和各種細(xì)胞器組成，結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是蛋白質(zhì)合成、運(yùn)輸和儲(chǔ)存鈣離子的重要結(jié)構(gòu)，在各種細(xì)胞過程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用，若受到過于激烈或持續(xù)的壓力，可能影響細(xì)胞功能，引發(fā)神經(jīng)退行性疾病、代謝性疾病，甚至癌癥等嚴(yán)重病癥。然而，由于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與細(xì)胞核、細(xì)胞骨架等連接，研究人員難以在不干擾其他結(jié)構(gòu)的情況下對(duì)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)施加力刺激，因此無(wú)法對(duì)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)進(jìn)行相關(guān)研究。
該研究中，研究團(tuán)隊(duì)研發(fā)的LIMER技術(shù)，通過光引導(dǎo)，將細(xì)胞內(nèi)一種名為“動(dòng)力蛋白”的分子所產(chǎn)生的拉力施加于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，進(jìn)行高精準(zhǔn)及非入侵性的力刺激，同時(shí)不會(huì)干擾其他結(jié)構(gòu)。研究人員通過實(shí)時(shí)觀察內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)能對(duì)力刺激做出快速響應(yīng)，并在幾秒鐘內(nèi)迅速釋放鈣離子。
鈣離子的釋放在細(xì)胞訊號(hào)傳導(dǎo)中承擔(dān)重要角色，能調(diào)節(jié)細(xì)胞功能，理解內(nèi)質(zhì)網(wǎng)如何調(diào)節(jié)鈣離子的釋放，有助揭示疾病機(jī)制，從而開發(fā)新治療方法。
論文通訊作者段麗婷表示：“細(xì)胞對(duì)力刺激感應(yīng)的失調(diào)，與癌癥、神經(jīng)退化性疾病等多種病癥息息相關(guān)。我們揭示了內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是細(xì)胞回應(yīng)機(jī)制中關(guān)鍵但經(jīng)常被忽視的組成部分。理解其如何對(duì)力刺激作出反應(yīng)，或可利用力學(xué)方法精準(zhǔn)調(diào)節(jié)細(xì)胞功能，幫助研究人員研發(fā)針對(duì)性的創(chuàng)新治療�！�
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1016/j.devcel.2024.03.014
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