記者11日從天津大學獲悉，該校精儀學院胡明列課題組與上海交通大學賀號課題組合作，首次提出了基于飛秒激光刺激直接啟動細胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶（ERK）信號通路的新技術(shù)。該技術(shù)猶如一把“鑰匙”，利用光子外部干預(yù)，可直接啟動細胞信號通路，高效參與細胞的各種生命活動。相關(guān)成果以封面文章形式在最新一期光學領(lǐng)域頂級期刊《激光與光子學評論》發(fā)表。
細胞的一切生命活動都是由其內(nèi)部的信號分子傳遞完成的。細胞中存在由多種信號分子互相偶聯(lián)構(gòu)成的多種信號通路，交疊形成一個復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)，通過多種小分子和蛋白質(zhì)的相互作用將復(fù)雜的細胞信號傳遞給細胞內(nèi)相應(yīng)的靶標位置。ERK信號通路是細胞最重要的信號通路之一。隨著光遺傳學技術(shù)的進步，借助激光激活細胞內(nèi)光敏蛋白，介導調(diào)控下游分子信號和功能已成為研究的新熱點。
飛秒激光是人類目前在實驗室條件下所能獲得最短脈沖的技術(shù)手段。胡明列課題組實驗證實，借助飛秒激光，只要向任何目標細胞內(nèi)進行100 ms刺激，即可實現(xiàn)細胞內(nèi)ERK通路高效率啟動，而且不需要向細胞另做基因轉(zhuǎn)染。研究還證實激光刺激只對細胞內(nèi)鈣離子產(chǎn)生調(diào)控作用，細胞中的其他活性氧自由基并不參與這個過程。
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