新的研究表明,红细胞可以充当微小的电极

2021年10月13日 新闻工作人员/来源
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来自萨里大学(University of Surrey)、维克森林大学(Wake Forest University)分子生物学MRC实验室(MRC Laboratoryraybetapp下载 for Molecular Biology)和里昂中央实验室(École Centrale de Lyon)的一个生物学家团队发现,红细胞产生的电场电压出现在外部,而不仅仅是内部,这意味着每个细胞都充当一个微小的电极。

Hughes等人证明了内源性电场与膜电位Vm成正比,很可能是由细胞质和细胞外介质之间的电容耦合引起的,表现为ζ电位、低频极化和表面电导的变化;值得注意的是,这表明红细胞可以通过膜电位而不是膜组成来改变其与周围环境的相互作用方式,这为离子通道活性、心血管疾病和药物作用提供了新的线索。图片来源:Allinonemovie。

休斯. 证明内源性产生的电场与膜电位Vm成正比,很可能由细胞质和细胞外介质之间的电容耦合引起,表现为ζ电位、低频极化和表面电导的变化;值得注意的是,这表明红细胞可以通过膜电位而不是膜成分改变它们与周围环境相互作用的方式,从而为离子通道活性、心血管疾病和药物作用提供新的线索。图片来源:Allinone电影。

自从1792年意大利著名医生路易吉·伽瓦尼(Luigi Galvani)所做的实验以来,人们就知道电在生物功能中扮演着重要的角色。

Walther Nernst、David Goldman、Alan Hodgkin和Bernard Katz的后续研究表明,细胞内外空间的离子不平衡产生了一种电化学电位,这种电化学电位在肌肉和神经的功能中起着基础性的作用。

然而,直到现在,这种电压一直被理解为包含在生物细胞中。

通过对红细胞的新实验,萨里大学的迈克·休斯教授和同事们发现,电压也出现在细胞外。

他们说:“这意味着细胞有效地充当了微小的发射器,用电改变它们周围的环境。”

“在其他类型的生物细胞中,类似的结果可能在确定新型医疗手段方面发挥重要作用。”

作者还证明,红细胞的电特性表现出昼夜节律,即大多数生物所遵循的自然24小时周期,峰值与大多数心血管疾病事件(如心脏病发作和中风)发生的时间一致,这是进一步研究的一个重要领域。

休raybetapp下载斯教授说:“生物学通常被简化为大分子之间的相互作用,但细胞尺度的科学是一个重要的研究领域。”

“通过重新引入电子元件,我们正在寻找一种全新的方式来理解身体是如何工作的。”

发现发表在2021年9月30日的期刊上科学报告

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议员休斯.2021.红细胞中观察到vm相关的细胞外电位。Sci代表11, 19446; 内政部:10.1038/s41598-021-98102-9

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