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用光构造新的组织形状

以定制形状构建生物组织,例如皮肤,肌肉或骨骼,现在又向前迈进了一步。EMBL的研究人员成功地用光遗传学指导折叠和组织形状:用光控制蛋白质活性的技术。Nature Communications于6月18日公布了他们的结果,并对再生医学产生了影响。

用光构造新的组织形状

胚胎组织形状的改变对于健康发育至关重要。Stefano De Renzis和他在EMBL的小组成员对这些形状转换背后的机制感兴趣,也称为形态发生。他们使用光遗传学 - 一种提供精确的光介导的蛋白质活性控制的技术- 来研究组织形状的变化。

解耦形状和功能之间的联系

在目前的论文中,Emiliano Izquierdo,Theresa Quinkler和Stefano De Renzis利用光遗传学重建上皮细胞折叠:发育过程中的一个基本过程,细胞向内移动并折叠到胚胎中,最终产生内部组织,如肌肉。值得注意的是,他们在通常不经历这一过程的细胞中实现了这一点。领导这项研究的De Renzis说:“我们已经解开了细胞形状和功能之间的联系。这使我们第一次能够在不影响细胞专业知识的情况下建造一定形状的组织。”

精确控制

“使用光遗传学指导形态发生的好处在于它是一种非常精确的技术”,该研究的第一作者Emiliano Izquierdo说。“我们能够定义各种形状,通过交替照明的时间和强度,我们可以控制细胞向内折叠的距离。”

从果蝇到诊所?

该研究是在开发果蝇时进行的,但由于上皮细胞折叠是一个跨越进化的保守过程,De Renzis预计这些方法也适用于其他生物体和离体干细胞培养系统。在这种情况下,光遗传学可能是重建和指导组织发育的理想技术,可用于(再)在再生医学中构建人造组织。

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