Ученые впервые увидели, как клетки «разговаривают» по всему организму
Материал подготовлен искусственным интеллектом на основе нескольких источников — ссылки на оригиналы приведены ниже.
Исследование опубликовано 9 сентября 2026 года в журнале Nature. Авторы представили систему WHOLISTIC для наблюдения за клеточной активностью по всему организму с секундным разрешением. Метод использует генетически кодируемые датчики кальция и высокоскоростную флуоресцентную микроскопию на прозрачных личинках данио-рерио и взрослых рыбах Danionella cerebrum.
Ключевые факты
- Исследование опубликовано 9 сентября 2026 года в журнале Nature.
- WHOLISTIC использует генетически кодируемые датчики кальция для наблюдения за клеточной активностью по всему организму с секундным разрешением.
- Эксперименты проводились на прозрачных личинках рыбок данио-рерио и взрослых рыбах Danionella cerebrum.
- Система выявила реакцию клеток хрящевой ткани на холод и влияние кетамина на ткани за пределами нейронов.
- Исследователи наблюдали участие ствола мозга в перераспределении кровотока и ритмические волны активности в нефронах почек.
Система WHOLISTIC
WHOLISTIC — это система, предназначенная для наблюдения за клеточной активностью по всему организму с секундным разрешением. Метод основан на наблюдении за изменениями концентрации кальция внутри клеток — одного из важнейших внутриклеточных сигналов, участвующего в работе нервных клеток и сокращении мышц. С помощью генной инженерии ученые добились, чтобы практически все клетки организма вырабатывали флуоресцентные датчики кальция, которые светятся при изменении его концентрации. Высокоскоростная флуоресцентная микроскопия фиксирует эти сигналы, позволяя одновременно наблюдать реакцию различных тканей и органов.
Преодоление непрозрачности тканей
Ранее подробное наблюдение клеточной активности было возможно преимущественно в отдельных тканях или органах, например в головном мозге. Большинство тканей позвоночных непрозрачны и рассеивают свет, что делает практически невозможным получение четкого изображения клеток глубоко внутри тела. Для экспериментов исследователи использовали прозрачных позвоночных — личинок рыбок данио-рерио и взрослых рыб Danionella cerebrum. Их прозрачность позволила регистрировать флуоресцентные сигналы непосредственно сквозь тело животного.
Неожиданные клеточные реакции
Новая технология позволила увидеть несколько процессов, которые ранее не были известны или оставались плохо изученными. Ученые обнаружили реакцию клеток хрящевой ткани на холод. Выяснилось, что на действие анестетика кетамина реагируют не только нейроны, но и ткани на границе мозговых оболочек. WHOLISTIC также выявил ранее неизвестные сочетания работы различных мышечных групп и связи между мышцами и внутренними органами. Исследователи проследили, как ствол мозга участвует в перераспределении кровотока по всему организму, и обнаружили ритмические волны клеточной активности в нефронах почек.
1 источник
Время · отставание