突破性的新方法解开了细胞时间的秘密

这项名为 Zman-seq 的技术揭示了细胞的历史，有可能推动癌症和各种其他疾病的创新疗法的创造。

虽然物理学家仍在争论阿尔伯特·爱因斯坦关于时间是一种幻觉的断言，但生物学家确信时间对于理解生命作为一个动态系统的重要性。最近，生物学家加深了对复杂生物系统的理解。他们通过使用允许分析大量细胞和分子数据的先进工具，并通过检查导致疾病的细胞网络来实现这一目标。然而，这些对细胞行为和相互作用的深入研究仅提供了单独的快照复杂生物体内部发生的事情，无需考虑时间维度和揭示细胞事件的顺序。

现在，在最近发表在《细胞》杂志上的一项新研究中，魏茨曼科学研究所 Ido Amit 教授实验室的研究人员首次成功开发出一种跟踪和测量体内单个细胞随时间变化的方法。该方法称为 Zman-seq(来自希伯来语zman，意为“时间”)，包括用不同的时间戳标记细胞并在健康或病理组织中跟踪它们。

使用这种细胞时间机器，研究人员可以了解细胞的历史以及每个细胞在组织中停留的时间，最终了解该组织内发生的分子和细胞时间变化。

单细胞技术的进步和局限性

单细胞技术是生物学家能够了解单个细胞内部发生的情况的工具，近年来取得了显着的进步，这在很大程度上要归功于充满活力的单细胞研究社区，阿米特的实验室是该社区的先驱之一。借助这些工具，现在可以获得有关疾病如何发展以及身体如何对不同药物做出反应的高分辨率图像，以识别稀有细胞群，破译哪些细胞彼此相互作用以及它们在组织中的空间分布方式。然而，所有这些重要的见解相当于从中获取许多静态图像并试图理解情节。 “知道先发生的事情并不足以推断出因果关系，但如果没有这些知识，我们就没有机会真正了解原因是什么以及结果是什么，”阿米特说。

这项突破性新技术的开发始于阿米特实验室博士后研究员 Daniel Kirschenbaum 博士的研究。 Kirschenbaum 出生于匈牙利，在瑞士获得神经病理学博士学位，在那里他研究了胶质母细胞瘤，这是最常见和最具侵袭性的脑肿瘤。 “我们通常认为癌症是细胞生长失控，但事实上，癌症也是身体，特别是免疫系统控制这种生长能力的丧失，”他说。 “当你观察肿瘤时，它们的很大一部分是由功能失调的免疫细胞组成的，有时它们占肿瘤中所有细胞的三分之一甚至一半。”

胶质母细胞瘤是最具免疫抑制性的肿瘤类型之一。 Kirschenbaum 解释说：“为了了解如何战胜这种癌症，我们需要了解免疫细胞进入肿瘤时会发生什么，以及为什么它们会失去对抗肿瘤的能力并变得功能失调。” “理想情况下，我们希望每个细胞上都有一个小时钟，告诉我们它何时进入肿瘤，以及何时激活指示其变得无能的信号和检查点。这种回到未来的时间机器被认为是不可能开发出来的。”

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