北京时间12月7日消息,据国外媒体报道,欧洲科学家近日借助高分辨率显微镜成功观测到人体皮肤细胞结构,发现皮肤之所以坚固且有韧性,主要是因为细胞之间的结构类似“维可牢”搭扣。
在12月6日出版的《自然》杂志上,欧洲分子生物学实验室的阿基里亚斯-弗兰加基斯公布了这一最新发现。科学家使用低温电子断层摄影技术拍摄细胞内部图片,首次展示了负责细胞连接的蛋白质。弗兰加基斯说:“这是突破性进展。以前我们从未从三维角度近距离、高清晰地观察组织的生活原貌。由于观察精度达到纳米级,我们对细胞粘着分子间的相互作用有了全新认识。我们可以直接看到两个钙粘素之间的相互作用,从而解开皮肤坚固之谜:每个钙粘素既与相邻细胞分子结合,又与邻近的钙粘素结合。这种模式类似维可牢,能将细胞紧紧粘合。”
此前,科学家了解细胞中蛋白质位置和相互作用的手段有限,要么依赖清晰度较差的光镜图像,要么将蛋白质从其天然环境中移出。电镜技术通常需要化学处理或金属涂层,这会干扰样品原貌。弗兰加基斯团队开发出新方法,瞬间冷冻细胞,保持其生活原貌。通过低温摄影技术,从各个方向对未处理样品成像,然后输入计算机绘制精确三维图像。该技术可对钙粘素进行入微观察。钙粘素存在于细胞膜中,通过相互作用将细胞粘连,对心脏、皮肤等器官的完整及细胞增殖至关重要。
科学家还表示,已成功将人体皮肤细胞改造成类似胚胎干细胞的细胞,有望避开伦理争议,推动疾病疗法研究。他们使用基因重编程技术,向皮肤细胞植入一组4个基因,使其具备胚胎干细胞功能,这种细胞被称为“iPS细胞”。研究人员表示,需深入研究比较iPS细胞与真正胚胎干细胞的临床应用差异,认为现在停止胚胎干细胞研究为时过早,iPS细胞离实际应用还有距离。