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在不利条件下 细胞质可以固化并保护细胞免于死亡

通常情况下,细胞是高度活跃的:在它们的液体内部,称为细胞质,无数的代谢过程平行发生,蛋白质和颗粒疯狂地摇晃。然而,如果这些细胞没有获得足够的营养,它们的能量水平会下降。这导致细胞质pH显着降低 - 细胞酸化。作为响应,单元进入一种待机模式,使它们能够存活。来自德国德累斯顿的一组研究人员发现,这些看似死亡的细胞的细胞质会改变其从液体到固体的稠度。因此,它们保护细胞内部的敏感结构。

在不利条件下 细胞质可以固化并保护细胞免于死亡

当面临诸如营养缺乏等不利条件时,细胞可以进入一种待机模式 - 称为休眠模式。在这种状态下,细胞大大减少其新陈代谢并关闭生长和细胞分裂。在极端情况下,这些细胞很难或根本不能与死细胞区别开来- 然而它们可以在没有受到伤害的情况下从这个状态重新出现,并在环境状况改善时继续生长和分裂。

来自德累斯顿(德国)的Munder和同事在Simon Alberti的监督下想要了解电池如何打开和关闭待机模式。他们将精力集中在酵母细胞上,他们在饥饿期间观察到了这些细胞。他们的观察:细胞质失去动力学,细胞器和颗粒减慢,许多蛋白质形成大的,显微镜下可见的结构。似乎细胞质在营养缺乏的情况下改变了它的一致性。确实如此:仔细观察高灵敏度的生物物理方法表明,细胞质的物质状态从液体变为固体 - 细胞进入一种严格的僵尸。事实证明,在饥饿条件下显着降低的细胞质pH在这一过程中起着至关重要的作用。

值得注意的是,与死细胞相比,睡眠细胞也可以逆转这一过程。当添加营养素时,pH值再次上升,细胞质流动,细胞继续生长和分裂。Munder及其同事的研究表明,细胞质的状态对于打开和关闭待机模式至关重要:''细胞似乎有一个控制机制,它们用于调节其材料特性以响应某些环境线索,从而确保他们的生存''。因此,似乎有可能通过以受控方式关闭所有生命过程来欺骗死亡。在接下来的几年里,这种技巧是否可以传授给人体细胞将变得清晰。

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