科技日報記者 劉霞
美國馬薩諸塞大學(xué)阿默斯特分校科學(xué)家一項最新研究發(fā)現(xiàn)，上皮細(xì)胞會相互“交談”，只不過電信號的傳輸速度很慢。這一發(fā)現(xiàn)有望促進(jìn)可穿戴生物電傳感器技術(shù)的發(fā)展，為傷口愈合治療開辟新途徑。相關(guān)論文發(fā)表于最新一期《美國國家科學(xué)院院刊》。
上皮細(xì)胞是構(gòu)成人類皮膚、器官和體腔的內(nèi)層細(xì)胞。很長時間以來，科學(xué)家一直認(rèn)為，只有神經(jīng)和心臟細(xì)胞使用電脈沖進(jìn)行交流。但這項研究首次捕捉到了上皮細(xì)胞之間的“交談”，顛覆了此前認(rèn)知。
為了“竊聽”上皮細(xì)胞之間的“交談”，研究團(tuán)隊將聚合物科學(xué)和生物學(xué)相結(jié)合。他們在芯片上培養(yǎng)了一層人類上皮細(xì)胞，并在其上內(nèi)置了60個電極，以檢測微小的電流變化。隨后，他們使用激光精準(zhǔn)“刺痛”單個上皮細(xì)胞，接著觀察信號向外傳播的情況。
結(jié)果顯示，當(dāng)上皮細(xì)胞受傷時，會向鄰居發(fā)出“尖叫”。這些“尖叫”速度緩慢，但持續(xù)時間長，且能跨越很長距離。這些“尖叫”就像神經(jīng)脈沖，但速度僅為其1/1000。而且，這些上皮細(xì)胞在40倍于自身長度的距離內(nèi)，“交談”了5個多小時。
研究團(tuán)隊表示，與神經(jīng)細(xì)胞傳遞信息依賴神經(jīng)遞質(zhì)不同，上皮細(xì)胞傳遞信息依賴離子流，尤其是鈣。他們認(rèn)為，這些發(fā)現(xiàn)對于開發(fā)新型可穿戴傳感器和植入式設(shè)備、研究傷口快速愈合等具有重要意義。
