康涅狄格大學的研究人員近日開發出一種新技術，能夠實時記錄細胞通訊，從而幫助人們更深入地了解細胞分泌的動態，以及細胞如何修復組織。這項成果于近日發表在《美國國家科學院院刊》（PNAS）雜志上。

細胞與人一樣，彼此之間是不斷交流的。人們是通過對話，而細胞是通過分泌蛋白質來傳遞和接收信息。細胞之間的通信對于維持體內的大多數功能而言是必需的，并且還可以幫助身體正確地響應外部線索 – 比如疾病或損傷。目前的方法只能拍到蛋白質分泌的快照。

康涅狄格大學的助理教授Kshitiz Gupta認為，這有點類似于聽別人說話時只聽到單詞，但不知道它們的位置、變形和語氣。他表示，在這項研究開展之前，人們對細胞通訊語言的了解非常有限，并沒有捕捉到信息傳遞的復雜性。

為此，Kshitiz及其同事結合使用微流體技術和計算機建模，創建了一個深度記錄細胞信息的平臺。在細胞之間的這場對話中，單詞及其他信息如何排列，他們進行了準確的記錄。

研究人員采集了來自骨髓的干細胞。這種干細胞可以用來治療心肌梗死，通常也稱為心臟病發作。他們利用這個平臺記錄了這些干細胞分泌的蛋白質，以及這些分泌物隨時間變化的情況。

他們隨后利用這些信息建立了蛋白質混合物，能夠在不使用干細胞的情況下幫助心臟恢復。由于研究人員深入記錄了干細胞之間的對話，他們能夠復制干細胞的確切行為。他們表示，這些干細胞非常靈活，能夠根據受傷情況改變其行為。

這些信息帶來了一種“無細胞”療法。通過重復干細胞在發現組織損傷時所做的事情以及建立一種修復心臟組織的蛋白質混合物，無細胞治療成為可能。這種療法的開發有望減少與干細胞移植相關的并發癥。

“這項成果解決了困擾生物學的一個基本問題 – 測定細胞之間如何相互溝通，”共同作者Yashir Suhail表示。“通過一種獨特的方式來檢測細胞之間如何交流，這個平臺將開辟新的研究領域。”