斯坦福大學(xué)的研究人員使用一種新技術(shù)觀察單一細胞在細胞信號復(fù)雜系統(tǒng)中的應(yīng)答反應(yīng)，首次發(fā)現(xiàn)相同細胞之間存在大范圍的差異。他們的這項研究結(jié)果發(fā)布在6月27日Nature的在線版本上。這項研究的負責(zé)人是生物工程學(xué)助理教授Markus Covert。

到目前為止，大部分關(guān)于細胞信號的信息是通過整體分析方法觀察細胞群獲得的。由于技術(shù)上的限制科學(xué)家不能觀察單獨的細胞。該研究使用了一種基于微流體的成像系統(tǒng)，結(jié)果表明科學(xué)家的一些認識可能已經(jīng)被基于細胞群體研究的結(jié)果所誤導(dǎo)。

研究人員表示，細胞活化這一結(jié)果是一樣的，然而細胞達到結(jié)果的過程可能是不一樣的，群體研究不能顯示信息錯綜復(fù)雜的信號網(wǎng)絡(luò)中的差異，而這在單一細胞水平中可以觀察到。

細胞信號交流調(diào)控著基本的細胞活性以及人體中相應(yīng)的細胞活動。細胞準確應(yīng)答周圍環(huán)境的能力是發(fā)育，組織修復(fù)和免疫的基礎(chǔ)。深入理解細胞間的相互交流將有助于了解生物系統(tǒng)的復(fù)雜性，或能開發(fā)出癌癥，糖尿病及其他自身免疫疾病的新療法。

為了研究單獨細胞在細胞信號傳導(dǎo)過程中的反應(yīng)，Covert和Stephen Quake教授的實驗室進行了聯(lián)合研究。三年前，曾有研究人員在Quake的實驗室中開發(fā)出了一種微流體芯片技術(shù)針對性地用于單一細胞的研究。在這項研究中，他們就是使用微流體芯片技術(shù)觀察炎癥細胞的反應(yīng)，也是該技術(shù)在生物學(xué)上的一個巧妙應(yīng)用。

在這項研究中，研究人員用不同的蛋白濃縮物刺激細胞，這些濃縮物是免疫系統(tǒng)應(yīng)答炎癥或癌癥反應(yīng)的代表性物質(zhì)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，一些細胞接受信號并被激活，而一些細胞則沒有激活。在圖像中，科研人員觀察到細胞以不同的方式產(chǎn)生應(yīng)答，但是細胞的基本反應(yīng)在許多方面是一致的。