核磁共振成像可观察基因表达

2016年12月26日07:51  来源:科技日报
 
原标题:核磁共振成像可观察基因表达

基因就如同开关一样,知道哪些基因开启,对于疾病的治疗和监控至关重要。美国加州理工学院研究人员23日在《自然·通讯》杂志线上版发表论文称,他们开发出一种新方法,使用常见的核磁共振成像(MRI)技术,即可观察到体内细胞的基因表达情况。

在MRI过程中,体内氢原子(大多包含在水分子和脂肪中)被电磁波照射后会形成共振,随后释放信号,据此可创建大脑、肌肉和其他组织的图像。医生会利用该技术来观察人体组织的结构或生理功能,诊断病情,但目前还很少有人用它来观察特定细胞的活动情况。

此次,为创建观察特定细胞基因表达的新手段,研究人员将目标瞄向了水通道蛋白。这种蛋白在细胞膜上组成“孔道”,像守门员一样控制着水分子进出细胞。他们发现,增加细胞中水通道蛋白的数量,通过弥散加权MRI,可使这一细胞在图像中显得更加突出。随后,研究人员将水通道蛋白与他们感兴趣的特定基因联系起来,得到报告基因——一种编码可被检测的蛋白质基因。这意味着当这一特定基因被打开时,细胞会过度表达水通道蛋白,弥散加权成像后,细胞在图像中便会更暗一些。他们利用这一手段成功监测了小鼠大脑肿瘤的基因表达情况。

研究人员指出,开发有效的MRI报告基因是生物医学成像领域的“圣杯”,它会让非侵入性观察细胞功能成为现实。以前开发的MRI报告基因有着诸多限制,并不适用于所有人体组织。而此次研究表明,水通道蛋白是开发MRI报告基因的有效工具。水通道蛋白是人体自然产生的,不会引起免疫反应,其过度表达不会对细胞造成负面影响。在正常生理条件下,水通道蛋白增多后,进出细胞的水分子的数量也是一样的,细胞的含水量不会改变。

研究人员表示,目前这一方法虽仅在小鼠实验中取得成功,但其未来临床应用的潜力巨大。(记者刘海英)

(责编:郝孟佳、熊旭)

推荐阅读

我国首颗碳卫星发射:全球二氧化碳监测的“中国担当”全球变暖、温室效应、极端天气、雾霾……大气中温室气体被认为是气候变化的罪魁祸首。12月22日3时22分,我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功将全球二氧化碳监测科学实验卫星发射升空。【详细】

“长征五号”为什么重要?有你不知道的神秘意义!“运载火箭的能力有多大,中国航天的舞台就有多大。”“长征五号并不仅仅是一个型号。”“长征五号代表了我国科技创新的最高水平。”“中国航天在今后半个世纪内都要靠‘长五’奠基。”“长五敲开航天强国俱乐部之门”……【详细】