近年來,美國密歇根大學(xué)的發(fā)育生物學(xué)家Yamashita及其團隊一直致力于果蠅的精子供應(yīng)研究,卻意外發(fā)現(xiàn)細(xì)胞間的大秘密——納米管網(wǎng)絡(luò)。
起初,Yamashita團隊為研究果蠅維持精子供應(yīng)的過程,設(shè)計特定細(xì)胞在該過程中以產(chǎn)生特定的蛋白質(zhì)組。但是,部分特定的蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)移到了非特定細(xì)胞中。
彼時,Yamashita將這一現(xiàn)象稱為“不可思議的交易”。直到一年后,Yamashita發(fā)現(xiàn)了一些從一個細(xì)胞延伸到另一個細(xì)胞的納米小管,它們可能就是“非法交易”的黑手。
“細(xì)胞管道”在人類健康和疾病中的作用
Yamashita團隊在2015年發(fā)表了這項研究,指出這些小管可以幫助睪丸細(xì)胞精確地交流,并向它們的一些“鄰居”傳遞信息。
Yamashita在管道加入了一個細(xì)胞間神秘通道目錄。在哺乳動物細(xì)胞中,納米管道似乎不僅傳輸分子信號,而且傳輸更大的“貨物”,例如病毒粒子、朊病毒,甚至是細(xì)胞能量“發(fā)電機”線粒體。
有人對這些管子產(chǎn)生了興趣。其中一個是英國制藥公司葛蘭素史克公司新興平臺負(fù)責(zé)人George Okafo。他認(rèn)為這些納米管道可以解釋為什么阿爾茨海默氏癥、帕金森病、瘧疾、艾
滋病和朊病毒感染這樣的疾病很難治療。
“細(xì)胞管道”解釋患癌機理
2015年,由癌癥專家Frank Winkler領(lǐng)導(dǎo)的海德堡大學(xué)團隊得出了最有力的證據(jù)。研究人員將從腫瘤細(xì)胞中提取的細(xì)胞注入老鼠大腦中,觀察這些細(xì)胞。
癌細(xì)胞入侵后,它們會在其前部出現(xiàn)管狀突起,許多管子通過縫隙連接細(xì)胞。結(jié)果相互連接的細(xì)胞成功地在輻射下存活,但孤立的細(xì)胞被殺死,原因可能是縫隙連接幫助細(xì)胞將有毒離子擴散給“鄰居”。
而當(dāng)輻射殺死了相連的腫瘤細(xì)胞時,這些細(xì)胞的細(xì)胞核有時會沿著管道向下移動,然后管子就會擴張到“干凈”區(qū)域,形成一個充滿活力的新癌細(xì)胞。這些“腫瘤微管”也被發(fā)現(xiàn)于病人的活檢中。
“細(xì)胞管道”與干細(xì)胞“強強聯(lián)手”
與此同時,其他實驗室也報告了神經(jīng)元細(xì)胞、上皮細(xì)胞、間質(zhì)干細(xì)胞、幾種免疫細(xì)胞和多種癌癥的細(xì)胞連接管。
干細(xì)胞是一類修復(fù)作用極其強大的細(xì)胞,可用于多種細(xì)胞損傷性的疾病治療(如上文提到的阿爾茨海默氏癥、帕金森病、瘧疾、艾滋病和朊病毒感染等等),而干細(xì)胞存在細(xì)胞管道的研究發(fā)現(xiàn)無疑會加速干細(xì)胞治療的臨床應(yīng)用進程。相信細(xì)胞管道與干細(xì)胞的結(jié)合研究會讓人類早日從難治性疾病中解脫!