挤压细胞可加速分裂生长
为类器官培养和器官移植开辟新思路
科技日报北京10月16日电 （实习记者张佳欣）人与人之间距离越近，交流思想、信息的机会越多。而细胞之间距离靠近，也会有“化学反应”。麻省理工学院和波士顿儿童医院的一项最新研究发现，物理挤压细胞及其内含物，可以使细胞的生长和分裂速度超过正常水平。该研究为类器官培养和再生医学器官移植开辟了新思路，相关论文在线发表于13日的《细胞干细胞》杂志。
虽然挤压生物体使其生长听起来有违常识，但研究小组解释说，挤压的作用是将细胞中的水分“拧”出来，使蛋白质和其他细胞成分也被更紧密地堆积在一起。同时，蛋白质可沿特定信号通路聚集，帮助细胞维持干细胞状态，细胞因此可以快速生长并分裂。
为了研究物理挤压对细胞的影响，研究人员使用不同重量的凝胶对不同类型的细胞进行挤压。报道称，这可使细胞大小发生显著改变，体积压缩到原体积的约10%—30%。他们通过显微镜观察发现，细胞会随着压力的增加而变硬，被挤压的细胞内含物更紧密，活动更少。
麻省理工学院机械工程副教授郭明（音译）及其同事在培养皿中培育了人类结肠类器官，并通过向培养皿中注入聚合物来“挤压”类器官。聚合物的注入增加了每个类器官周围的渗透压，迫使细胞中的水分流出。研究人员观察到，参与激活Wnt通路的特定蛋白质紧密堆积在一起，更有可能激活该信号通路及其调节生长的基因。
研究结果表明，那些被挤压的类器官比没有被挤压的类器官生长得更大、更快，其表面也有更多干细胞。这证明了挤压确实影响类器官生长，细胞的行为可能会因其所含水分多少而改变。
郭明表示，只要简单地挤压细胞，促进其“干细胞化”，可以引导细胞快速培养类器官，如人工肠、结肠等，这不仅为我们提供了研究器官功能和测试各种疾病候选药物的途径，也可应用于再生医学的器官移植。
未来，研究人员将继续探索细胞的“挤压”，并将其作为加快类器官生长的一种方式。他们还可能会用这些人造器官来测试新的个性化药物。
总编辑圈点
这项研究不禁让人联想到医生对我们的一些建议，比如脸上的痘痘不要随便挤，免得留下疤痕；身上偶尔出现淋巴结发炎，不要使劲揉，以免肿得更厉害。挤压导致细胞加速生长，会不会就是其背后的科学原理？除了指导我们日常的卫生习惯之外，从另一个角度来看，这项发现也为再生医学研究提供了重要启发，有望帮助科学家更快、更好地培育人造器官。
（《科技日报》2020年10月19日第 2 版。）
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