飞秒激光刺激：改变细胞命运的新“钥匙”

从天津大学获悉，该校精仪学院胡明列课题组与上海交通大学贺号课题组合作，首次提出了基于飞秒激光刺激直接启动细胞外调节蛋白激酶(ERK)信号通路的新技术。该技术犹如一把“钥匙”，利用光子外部干预，可直接启动细胞信号通路，高效参与细胞的各种生命活动。相关成果以封面文章形式在最新一期光学领域顶级期刊《激光与光子学评论》发表。 *8)2iv4[  
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细胞的一切生命活动都是由其内部的信号分子传递完成的。细胞中存在由多种信号分子互相偶联构成了多种信号通路，交叠形成一个复杂的网络，通过多种小分子和蛋白质的相互作用将复杂的细胞信号传递给细胞内相应的靶标位置。细胞外调节蛋白激酶(ERK)信号通路是细胞最重要的信号通路之一，对于细胞发育、分化、转录、凋亡等多种生命活动都有重要影响。细胞ERK通路调控技术一直是生命科学研究重要方向，对生命科学和医学研究与临床应用具有极其重要的意义。随着光遗传学技术进步，借助激光激活细胞内光敏蛋白，介导调控下游分子信号和功能已成为研究的新热点。 6^#uLp>  
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飞秒激光是人类在目前在实验室条件下所能获得最短脉冲的技术手段。胡明列课题组在实验证实，借助飞秒激光，只要向任何目标细胞内进行100 ms刺激，即可实现细胞内ERK通路高效率启动，而且不需要向细胞另做基因转染。研究还证实激光刺激只对细胞内钙离子产生调控作用，细胞中的其他活性氧自由基并不参与这个过程。 8)xt(~qF  
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该技术可以对一个细胞多次进行，也可以在多细胞中同时实现ERK刺激启动。该技术可在任何商业共聚焦显微镜或多光子显微镜上实现，光路和操作极其简单，非常方便生命科学领域研究人员使用。