“细胞胶水”为再生组织提供新工具

■傅昭仪

人的身体组织和器官在子宫内开始形成，并在整个儿童时期继续发育。而到了成年期，许多引导生殖发育过程的分子指令已经消失，当组织受到损伤时，也无法从疾病中愈合。近日，美国加州大学旧金山分校的研究人员在《自然》杂志上发表了一项新研究，希望通过改造成年细胞、建立新的连接来克服这一问题。他们设计出了一种类似于“细胞胶水”的黏附分子，可以引导细胞相互结合。这一成果标志着人们向构建组织和器官迈出了重要一步，而构建组织和器官是再生医学长期寻求的目标。

一个组织的特性，在很大程度上是由不同细胞在其中的组织方式决定的。在像肺或肝这样的固体器官中，许多细胞会紧密结合。但在免疫系统中，较弱的结合使细胞能够流过血管，或在紧密结合的皮肤或器官组织细胞之间爬行，到达病原体或伤口。

细胞黏附是动物和其他多细胞生物进化过程中的一个关键发展。黏附分子在人体内十分普遍，它们以高度有序的方式将数10 万亿个细胞聚集在一起，形成各异的结构，创建出复杂的神经元回路，并引导免疫细胞到达它们的目标。这种黏附还促进了细胞之间的交流，使身体作为一个自我调节的整体发挥作用。科学家们从中看到了巨大的应用潜质。

研究人员对含有定制黏附分子的细胞进行了改造，使得这些分子可以通过可预测的方式与特定的伴侣细胞结合，从而形成复杂得多的细胞集合体。“我们能够以一种方式设计细胞，使我们能够控制它们与哪些细胞相互作用，也可以控制这种相互作用的性质。”作者Wendell Lim 博士说：“这为构建组织和器官等新型结构打开了大门。”

为了指导细胞结合的质量，研究人员将黏附分子设计为两部分。一部分在细胞外充当受体，并决定它将与哪些细胞相互作用。另一部分在细胞内，主要调节和控制连接的强度，通过内外两两组合，研究者就能设计出连接对象不同、连接强弱不同的组合。“我们借助这种特殊‘胶水’，就能够引导细胞组装成组织，甚至是器官。”研究通讯作者Wendell Lim 教授表示：“这样我们或许可以了解演化中，身体是如何构建起来的。”

此外，这一发现还可以用以设计组织来模拟疾病状态，使得在人体组织中进行的研究变得更加容易。

这项新发现让我们对细胞如何开始构建身体有了更多的了解，标志着科学向构建组织和器官迈出了重要的一步，而这也是再生医学长期追求的目标。新的认知提供了我们构建身体的工具，而新工具的出现可能引起新的变革。