近(13)日，日內瓦大學(UNIGE)的研究團隊，在一項組織發育相關的研究中發現，遇到組織彎折時，該處的細胞體積會短暫地隨之「增加」，而非過去直觀認為的「減少體積」來應對組織形變。這項發現可望讓未來類器官(organoid)的研發更為精準，甚至貢獻工業用材料的發展。研究論文發表於期刊《Developmental Cell》。

該團隊利用稱為聚二甲基矽氧烷(PDMS)的高分子材料，製造出一項能自動滾動的板狀工具，來研究平鋪於其上、緊密生長的上皮細胞(epithelial cell)，在遇到彎曲時會如何變化。

結果他們發現，當彎曲材料時，這些原為薄片狀的細胞會先膨脹成圓頂狀，使體積增加，之後再回復為原先的體積。

領導該研究的日內瓦大學生化系教授Aurélien Roux表示，這項細胞體積變化，一是因為其對曲面的機械反應(mechanical reaction)所致，二則與細胞的滲透壓相關。

研究人員發現，當細胞遭遇彎曲時，其內的肌動蛋白(actin)會解聚(depolymerization)、膜張力下降，導致其滲透壓下降而低於周圍環境的滲透壓，使其出現暫時性的腫脹，之後肌動蛋白又會再重組，使細胞順應曲面、恢復原先的體積。

而由於肌動蛋白、細胞膜張力和滲透反應，都與mTORC的分子訊號通路相關，他們也透過抑制該訊號，進一步證實這項細胞體積變化，和mTORC1、mTORC2訊號有關。

研究人員表示，該發現是發展類器官的一項重要進展，由於這種組織形狀的變化，是類器官發育時必須考慮的一大現象，因此若能了解該現象，將更能控制類器官，使其發育到所需的形狀和大小。

Roux也表示，這項結果甚至引起工業界的興趣，因為至今仍沒有任何材料再發生摺疊時，會出現體積增加的現象，因此這項細胞研究也為創新的工業材料開發，帶來了新的靈感。

參考資料：

1.論文原文：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1534580722002854?via%3Dihub

2.https://www.news-medical.net/news/20220513/Surprising-discovery-opens-new-avenues-for-in-vitro-organ-culture.aspx

(編譯/巫芝岳)