用光構造新的組織形狀
以定制形狀構建生物組織,例如皮膚,肌肉或骨骼,現(xiàn)在又向前邁進了一步。EMBL的研究人員成功地用光遺傳學指導折疊和組織形狀:用光控制蛋白質(zhì)活性的技術。Nature Communications于6月18日公布了他們的結果,并對再生醫(yī)學產(chǎn)生了影響。
胚胎組織形狀的改變對于健康發(fā)育至關重要。Stefano De Renzis和他在EMBL的小組成員對這些形狀轉換背后的機制感興趣,也稱為形態(tài)發(fā)生。他們使用光遺傳學 - 一種提供精確的光介導的蛋白質(zhì)活性控制的技術- 來研究組織形狀的變化。
解耦形狀和功能之間的聯(lián)系
在目前的論文中,Emiliano Izquierdo,Theresa Quinkler和Stefano De Renzis利用光遺傳學重建上皮細胞折疊:發(fā)育過程中的一個基本過程,細胞向內(nèi)移動并折疊到胚胎中,最終產(chǎn)生內(nèi)部組織,如肌肉。值得注意的是,他們在通常不經(jīng)歷這一過程的細胞中實現(xiàn)了這一點。領導這項研究的De Renzis說:“我們已經(jīng)解開了細胞形狀和功能之間的聯(lián)系。這使我們第一次能夠在不影響細胞專業(yè)知識的情況下建造一定形狀的組織。”
精確控制
“使用光遺傳學指導形態(tài)發(fā)生的好處在于它是一種非常精確的技術”,該研究的第一作者Emiliano Izquierdo說。“我們能夠定義各種形狀,通過交替照明的時間和強度,我們可以控制細胞向內(nèi)折疊的距離。”
從果蠅到診所?
該研究是在開發(fā)果蠅時進行的,但由于上皮細胞折疊是一個跨越進化的保守過程,De Renzis預計這些方法也適用于其他生物體和離體干細胞培養(yǎng)系統(tǒng)。在這種情況下,光遺傳學可能是重建和指導組織發(fā)育的理想技術,可用于(再)在再生醫(yī)學中構建人造組織。
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