人类细胞能像乌贼一样变透明
人类细胞能像乌贼一样变透明
雌性乳光枪乌贼可以改变组织的透明度，以阻止具有攻击性的雄性乌贼。图片来源：Alamy
通过基因工程改造人类细胞，使其表达乌贼的透明蛋白，可能会使人类细胞的透明度改变，从而有一天可能会形成透明组织。
短期内，这种方法可能会帮助生物学家在显微镜下获得更好的活体组织图像。从长远来看，或许可以随心所欲地制造出透明的组织块，甚至可以通过基因工程制造出能够控制透明程度的有机体。
6月2日，美国加州大学欧文分校研究人员Alon Gorodetsky团队在《自然—通讯》发表最新研究称，他们首次在实验室内成功将人类细胞可控、可逆地变成透明。
Alon Gorodetsky说：“这是一个疯狂的、超前的想法。但当你看到乌贼这样做时，你就会觉得这并不遥远。”
许多头足类动物不仅能改变皮肤的颜色，还能控制它们的透明度。例如，乳光枪乌贼基本上是透明的，但雄性乌贼体内的白色睾丸可以看到。雌性乌贼通过将透明组织变成白色，形成类似于雄性乌贼睾丸的白色条纹，以此来阻止具有攻击性的雄性乌贼。
这个过程是在含有一种叫做反射蛋白的细胞层的帮助下做到的。当反射蛋白分子彼此分离时，大多数光会通过组织，进而变成透明。
但是，当这些蛋白质在细胞内聚集在一起时，它们的折射率（光穿过物质的速度）就会发生变化。蛋白质会散射更多的光，使细胞呈现白色。
Gorodetsky团队选择的是人类胚肾细胞，这是一种自然透明的细胞，并将其放在一个培养皿中进行基因改造，使其产生在乳光枪乌贼体内发现的反光蛋白。
通过改变胚肾细胞周围液体的盐度，可以使细胞内的反光蛋白聚集或分离。这改变了被细胞反射或穿过细胞的可见光的比例。
Gorodetsky表示，研究小组使用盐度来控制反光蛋白的聚集，因为这是最简单的方法，但在未来的应用中，还有很多其他的方法可以做到这一点。他的团队也在研究一种类似的方法，制造可以改变透明度的人造材料。
相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41467-020-16151-6
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