法国科学家首次在活体斑马鱼中发现细胞间隧道纳米管（TNT），揭示关键生物机制
时间：2025-03-11 03:30
小编：小世评选
在一项开创性的研究中，法国巴斯德研究所的科学家们首次在活体斑马鱼的胚胎细胞间观察到了细胞间隧道纳米管（TNT）的存在。这一发现不仅是科学界对于这一细胞互联结构研究的重大突破，也为理解细胞间的交流机制及其在生物体内的作用开辟了新的方向。通过先进的显微镜技术，研究团队从理论上验证了TNT在生物体内的重要生物学功能，特别是在胚胎发育、神经疾病传播和癌症转移等领域的关键角色。
隧道纳米管是一种由细胞间形成的膜状管道，能够在细胞之间传递各种物质。这些物质包括激素、酶、细胞器和囊泡等。尽管TNT在理论上早已被提出，科学界对于它们的生物学意义和功能一直存在争议。由于TNT结构的脆弱性、易损性以及存在时间短，这让研究人员在过去的实验中难以在活体内观察到这一现象。巴斯德研究所的此次研究，历时二十年，成功突破了这一难题，为TNT的实际功能提供了证据。
在这项研究中，研究团队由15名年轻科学家组成，采用透明斑马鱼胚胎作为实验对象，利用荧光标记的方法，结合活细胞成像技术，首次实时捕捉到了TNT的动态形成过程。研究人员发现，斑马鱼胚胎细胞间的细长中空管状结构被确认是TNT，并观察到线粒体通过这一通道在细胞间进行转移。这不仅是对TNT存在的确认，同时也表明它在胚胎健康发育中的重要性。
进一步的研究表明，TNT能够实现双向物质传输。一方面，它们可以传递维持细胞正常功能所需的必需物质；另一方面，它们也可能成为某些致病因子扩散的媒介。例如，早期研究发现与克雅氏病、帕金森病和阿尔茨海默病有关的致病蛋白（如朊病毒、α-突触核蛋白和Tau蛋白）可以通过TNT在脑细胞间传播。有研究表明，SARS-CoV-2病毒也可能利用TNT侵入嗅球区域，从而导致嗅觉丧失及相关神经系统症状。
在癌症研究中，TNT被发现能够运输促癌分子，并通过线粒体转移增强癌细胞的增殖能力。最新研究指出，若能有效阻断TNT的功能，可能有助于抑制肿瘤细胞的增殖和扩散。这一发现使得TNT被视为潜在的治疗靶点，具有极大的应用前景。
尽管这一领域的研究取得了显著进展，但关于TNT的分子组成、形成机制及其与炎症反应的关联仍需进一步深入研究。巴斯德研究所的Zurzolo教授表示，如果能够在分子层面精确干预TNT的结构，能够延缓甚至阻止某些疾病的进程。目前，研究的主要瓶颈在于TNT的瞬时性和结构脆弱性，这需要依赖更先进的显微成像技术进行深入探讨，例如分子级冷冻电镜重建和3D类器官模型的动态研究。
这一研究成果不仅颠覆了传统细胞作为孤立实体的理论框架，证明细胞间可以通过TNT直接共享物质，建立起一种高度动态的通信网络。未来的研究有望深入探索TNT在各类人类疾病中的作用，从而为跨学科的治疗策略提供新的思路与方向。
该研究标志着细胞生物学领域的一个重要转变，其影响将深远地改变人类对疾病病理机制的理解。科学家们期待在后续的研究中，进一步揭示TNT的奥秘，为疾病的预防和治疗提供更多的科学依据和创新方案。我们将继续关注来自巴斯德研究所和其他研究机构在这一领域的最新进展。
