【Nature】加州大学开发细胞“胶水”治愈伤口，还能再生组织和神经！

细胞之间通过交换生化信号进行协调，但是它们彼此间也相互作用和相互推动，从而构建出我们生存下来所需的身体结构，比如眼睛，肺部和心脏。研究人员提供了研究关于人类健康的其他关键问题的基础，比如癌症如何形成和扩散，或如何构建器官。总体而言，这些工具为细胞和组织工程以及系统研究多细胞组织提供了强大的新功能。

再生医学进了一步

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再生医学标志着医学将步入重建、再生、“制造”、替代组织器官的新时代，也为人类面临的大多数医学难题带来了新的希望，如心血管疾病、自身免疫性疾病、糖尿病、恶性肿瘤、阿尔兹海默病、帕金森病、先天性遗传缺陷等疾病和各种组织器官损伤的治疗。再生医学的内涵已不断扩大，包括组织工程、细胞和细胞因子治疗、基因治疗和微生态治疗等。

目前，再生医学领域正在探索的3大策略包括：通过移植细胞悬浮体或聚合体来替代受损组织；实验室生产的能够替代天然组织的生物化人工组织或器官的植入；通过药物手段，对损伤组织部分进行再生诱导。然而，目前还没有任何一种策略取得完全令人满意的结果。这一成果标志着人们向构建组织和器官迈出了重要一步，而构建组织和器官是再生医学长期寻求的目标。

多细胞组装编程

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为了指导细胞结合的质量，研究人员将它们的黏附分子设计成两个部分。分子的一部分充当细胞外部的受体，决定它将与哪些细胞相互作用；第二部分在细胞内部，调节形成的键的强度。这两个部分能以模块化的方式混合和匹配，创建一组定制的细胞，以不同的方式实现各种细胞类型的结合。

通过将正交细胞外相互作用与天然粘附分子（如钙粘蛋白和整合素）的细胞内结构域相结合，可以产生多种合成细胞粘附分子（synCAM）。所得分子产生定制的细胞间相互作用，其粘附特性类似于天然相互作用。synCAM细胞内结构域同一性在指定界面形态和机制方面占主导地位，而不同的同型或异型细胞外相互作用域独立指定细胞之间的连通性。这种正交粘附分子工具包能够合理编程地组装新型多细胞结构，以及系统地重塑天然组织。synCAM的模块化为不同类别的细胞-细胞界面可能如何进化提供了基本的见解。

合成人体目标组织

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黏附分子在人体内十分普遍，它们以高度有序的方式将数十万亿个细胞聚集在一起，形成特定结构，创建神经元回路，并引导免疫细胞到达它们的目标。这种黏附还促进了细胞之间的交流，使身体作为一个自我调节的整体发挥作用。这些发现还有其他应用，例如，研究人员可以设计组织来模拟疾病状态，以便更容易在人体组织中研究它们。细胞粘附是动物和其他多细胞生物进化的关键发展，定制粘附分子可以更深入地了解从单细胞生物到多细胞生物的路径是如何开始的。

该论文的第一作者Adam Stevens博士说。“我们正在设计控制这种细胞组织的方法，这对于能够合成具有我们希望它们具有的特性的组织至关重要”。研究人员希望通过改造成体细胞建立新的连接来克服这一点。但要做到这一点，需要有一种精确设计细胞相互作用方式的能力。（转化医学网360zhyx.com）

参考资料：

https://www.nature.com/articles/s41586-022-05622-z

https://www.ucsf.edu/news/2022/12/424411/cellular-glue-regenerate-tissues-heal-wounds-regrow-nerves

注：本文旨在介绍医学研究进展，不能作为治疗方案参考。如需获得健康指导，请至正规医院就诊。