●圖片展示LIMER的運(yùn)作及細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的機(jī)械力敏感性。中大圖片

香港文匯報(bào)訊(記者 高鈺)香港中文大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系助理教授段麗婷領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì),成功研發(fā)了光誘導(dǎo)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)力刺激器(LIMER),為全球首個(gè)能對(duì)活細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)精確施加力刺激的技術(shù),此項(xiàng)研究首次揭示內(nèi)質(zhì)網(wǎng)能夠感知力學(xué)刺激,填補(bǔ)了相關(guān)領(lǐng)域的空白,推動(dòng)科學(xué)界對(duì)細(xì)胞整體力感應(yīng)及回應(yīng)機(jī)制的理解,有助揭示與細(xì)胞受壓相關(guān)的神經(jīng)退行性疾病、代謝性疾病以至癌癥等的疾病機(jī)制,從而開(kāi)發(fā)新療法。

人類(lèi)身體不斷受到來(lái)自外界的力量刺激。人們能夠聽(tīng)到聲音、觸摸物體及感受到親人的撫摸,都?xì)w功於組成人體的細(xì)胞具備感知力量刺激的功能。儘管過(guò)去20年的科學(xué)研究已深入了解細(xì)胞如何感知力刺激並作出反應(yīng),但仍有很多未解謎題,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)在細(xì)胞的力學(xué)感應(yīng)及回應(yīng)當(dāng)中所扮演的角色就是其中之一。

內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是細(xì)胞內(nèi)部一個(gè)具有大型網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器,是蛋白質(zhì)合成、運(yùn)輸和儲(chǔ)存鈣離子的重要結(jié)構(gòu),在各種細(xì)胞過(guò)程中發(fā)揮關(guān)鍵作用。若內(nèi)質(zhì)網(wǎng)受到過(guò)於激烈或持續(xù)的壓力,可能影響細(xì)胞功能,引發(fā)神經(jīng)退行性疾病、代謝性疾病,甚至癌癥等嚴(yán)重病癥,但因內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與細(xì)胞核、細(xì)胞骨架等連接,研究人員難以在不干擾其他結(jié)構(gòu)情況下對(duì)其施加力刺激並進(jìn)行相關(guān)研究。

為此,段麗婷團(tuán)隊(duì)研發(fā)了LIMER技術(shù),透過(guò)光引導(dǎo),將細(xì)胞內(nèi)一種名為「動(dòng)力蛋白」的分子所產(chǎn)生的拉力施加於內(nèi)質(zhì)網(wǎng),進(jìn)行高精準(zhǔn)及非入侵性的力刺激,同時(shí)不干擾其他結(jié)構(gòu)。研究人員可實(shí)時(shí)觀(guān)察內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的反應(yīng),並首次發(fā)現(xiàn)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)在力刺激下,會(huì)在短短數(shù)秒鐘內(nèi)迅速釋放鈣離子,傳導(dǎo)訊號(hào)以調(diào)節(jié)細(xì)胞功能。

段麗婷表示,細(xì)胞對(duì)力刺激感應(yīng)的失調(diào),與癌癥、神經(jīng)退化性疾病等多種病癥息息相關(guān),團(tuán)隊(duì)揭示了內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是細(xì)胞回應(yīng)機(jī)制中關(guān)鍵但常被忽視的組成部分,「理解其如何對(duì)力刺激作出反應(yīng),或可利用力學(xué)方法精準(zhǔn)調(diào)節(jié)細(xì)胞功能,幫助研究人員研發(fā)針對(duì)性的創(chuàng)新治療。」