上皮細胞間會通過“尖叫”聲交流

美國馬薩諸塞大學阿默斯特分校科學家一項最新研究發現，上皮細胞會相互“交談”，只不過電信號的傳輸速度很慢。這一發現有望促進可穿戴生物電傳感器技術的發展，為傷口愈合治療開辟新途徑。相關論文發表于最新一期《美國國家科學院院刊》。

研究中使用的覆蓋上皮細胞的芯片。該芯片有60個電極，可以檢測微小電流變化。圖片來源：美國馬薩諸塞大學阿默斯特分校

上皮細胞是構成人類皮膚、器官和體腔的內層細胞。很長時間以來，科學家一直認為，只有神經和心臟細胞使用電脈沖進行交流。但這項研究首次捕捉到了上皮細胞之間的“交談”，顛覆了此前認知。

為了“竊聽”上皮細胞之間的“交談”，研究團隊將聚合物科學和生物學相結合。他們在芯片上培養了一層人類上皮細胞，并在其上內置了60個電極，以檢測微小的電流變化。隨后，他們使用激光精準“刺痛”單個上皮細胞，接著觀察信號向外傳播的情況。

結果顯示，當上皮細胞受傷時，會向鄰居發出“尖叫”。這些“尖叫”速度緩慢，但持續時間長，且能跨越很長距離。這些“尖叫”就像神經脈沖，但速度僅為其1/1000。而且，這些上皮細胞在40倍于自身長度的距離內，“交談”了5個多小時。

研究團隊表示，與神經細胞傳遞信息依賴神經遞質不同，上皮細胞傳遞信息依賴離子流，尤其是鈣。他們認為，這些發現對于開發新型可穿戴傳感器和植入式設備、研究傷口快速愈合等具有重要意義。