胚胎幹細胞細胞核具有拉脹性

作者：Kevin Chalut 來源：《自然—材料》 發布時間：2014-5-16 10:24:23

大部分材料在被拉伸時會收縮，比如拉長一根橡皮帶，它會變細；反過來也一樣，擠壓材料會讓它們膨脹，比如從兩邊擠壓一個網球，它的外緣會變大。最近，英國劍橋大學科學家發現胚胎幹細胞的細胞核表現出一種鮮為人知的新奇性——拉脹性，即擠壓會收縮，拉伸會膨脹。相關論文發表在最近的《自然—材料》雜誌上。

拉脹材料在自然界極為罕見，只有某些特殊的海綿才有拉脹性。拉脹材料可作為一種絕佳的減震器或減震海綿，在隔音、超吸收海綿、防彈衣等方面具有廣泛應用。研究人員指出，這一發現有望為開發拉脹材料提供新的方法和線索。

「這一項發現完全出乎意料。」負責該研究的維康信託基金—醫學研究理事會劍橋幹細胞研究所的凱文·查魯特說，「當時幹細胞正在轉變成特種類型細胞的過程中，它的細胞核表現出了拉脹性，使它能從周圍環境中『像海綿那樣吸收』基本物質。直到我們在細胞水平看到這種現象，才知道它還有這種性質，這在自然界是非常反常的。」

據物理學家組織網4月21日（北京時間）報道稱，這種拉脹性只有幹細胞的細胞核才有，而且只在它分化為其他類型細胞的過渡階段才表現出來，比如從非特化的胚胎幹細胞變成特化的心臟組織細胞。查魯特和同事對過渡細胞的細胞質進行了染色處理，發現細胞核在被拉伸時會吸收染料，這表明它在膨脹而且具有滲透性。它這麼做可能是為了從細胞質或周圍環境中吸收分子，以此來幫助細胞分化。

研究人員指出，拉脹性材料是科學家和工程師正在研究的最有趣材料之一，這一新發現有望為製造人工拉脹性材料提供不同的方法和線索。已知的拉脹材料大多是高度有序的，如拉脹性蜂窩材料；而過渡期幹細胞的細胞核是一種無序的拉脹材料。

「我們能從自然界學到很多東西。比如這種拉脹能力，探索它在超吸收方面的性質。」查魯特說，「雖然我們已付出了大量技術努力，但拉脹材料仍很稀有，要製造出更好的人工拉脹材料還有很多東西要研究。研究拉脹性在自然界的進化，有助於指導我們開闢新途徑。」（來源：科技日報 常麗君）