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研究人员首次在单细胞水平上可视化代谢过程

导读了解细胞代谢——细胞如何使用能量——可能是治疗多种疾病的关键,包括血管疾病和癌症。虽然许多技术可以测量数万个细胞之间的这些过程,但

了解细胞代谢——细胞如何使用能量——可能是治疗多种疾病的关键,包括血管疾病和癌症。

虽然许多技术可以测量数万个细胞之间的这些过程,但研究人员一直无法在单细胞水平上测量它们。

芝加哥大学普利兹克分子工程学院和生物科学部的研究人员开发了一种成像和机器学习相结合的技术,可以首次在细胞和亚细胞水平上测量代谢过程。

使用与人工智能配对的基因编码生物传感器,研究人员能够测量单个内皮细胞(血管内壁细胞)的糖酵解,即将葡萄糖转化为能量的过程。

他们发现当这些细胞移动和收缩时,它们会使用更多的葡萄糖,而且他们还发现细胞通过一种以前未知的受体吸收葡萄糖。了解这一过程可能有助于更好地治疗癌症和血管疾病,包括 。

该研究发表在Nature Metabolism 上,由 Assoc 领导。方云教授和Asst.共同领导。黄俊教授,前博士后,现任助理。David Wu教授和生物物理科学研究生Devin Harrison。

“了解细胞代谢非常重要,”黄说。“通过测量单细胞代谢,我们可能有一种治疗多种疾病的新方法。”

“这是我们第一次可以在不同的时间和空间尺度上可视化细胞代谢,甚至在亚细胞水平,这可以从根本上改变研究人员研究细胞代谢的语言和方法,”方说。

测量糖酵解

内皮细胞通常在血管内提供一个紧密的层,但当它们需要免疫系统的帮助时,它们可以收缩,在该层内留下间隙。异常收缩会导致血管渗漏,导致心脏病发作或中风。肺部周围血管的这种收缩也会导致液体渗漏,这种情况发生在急性呼吸窘迫综合征的情况下。(这通常发生在 重症患者身上。)

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