研究人员成功改变人体细胞透明度，“隐形人”会成为现实吗？

人类对于 “隐身” 的好奇从来没有停止过。

6 月 2 日，UCI（加州大学欧文分校）Alon Gorodetsky 团队在 Nature Communication 期刊发表最新研究称，他们成功改变了人体细胞的透明度。

在自然界中，很多生物为了隐藏和保护自己，会随环境改变皮肤颜色，甚至可以改变自身透明度。

被称为 “海洋变色龙” 的枪乌贼，也就是我们常说的“鱿鱼”，就是很好的例子。它们的身体可以变透明，也可以随着环境变化而呈现出对应的颜色。

枪乌贼能够变透明，得益于它身体内的反射素，一种可以改变皮肤对光反射方式的蛋白质。当这种反射蛋白聚在一起时，光被反射回来，让枪乌贼呈现出对应的光的颜色。但当这种蛋白分离时，大多数光会穿过细胞，枪乌贼就会变得透明。

反射蛋白中含有丙氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、精氨酸等氨基酸，这些氨基酸被认为会直接影响反射蛋白的反射率。

除了在生物体内的球形蛋白，反射蛋白在体外还容易聚集成纳米粒子、微纤维等形态。不同的化学刺激可以调节其聚集状态，而不同聚集状态下的反射蛋白有着不同的反射率。

枪乌贼变透明的特质激发了研究人员的灵感。Gorodetsky 说：“虽然改变人类细胞透明度是一个很超前、很疯狂的想法，但当你看到枪乌贼已经这么做了之后，就会觉得一切并不遥远。”

Gorodetsky 团队选择了人体胚胎肾细胞（HEK293）作为改造细胞，因为这种细胞可以很好地表达各种重组蛋白，并且能够在细胞质中积累一些外来分子。在反射蛋白方面，研究团队选择了已知蛋白中反射能力最好的 RfA1。

选择完材料后，Gorodetsky 团队开始了实验。

图丨 不同状态下人体胚胎肾细胞对光的反射情况

（来源：Nature Communication）

在转染之前，透明的人体胚胎肾细胞将以相对最小的反射率直接传输大多数入射可见光(上图，左)；转染后 RfA1 会在人体细胞中表达，产生反射蛋白使细胞有高度反射率，并且这些蛋白是随机、无序地分散在整个细胞内部(上图, 中)；而在接触不同浓度 NaCl 溶液的刺激后，反射蛋白在细胞中开始聚集或分散，组成不同的形状，使得细胞了具备不同的反射率，从而改变了细胞的透明度(上图, 右)。

研究人员还发现，较高浓度的 NaCl 溶液会让改造后的细胞反射更多的光。这些现象出现在改造的细胞中，而不出现在正常的细胞中。

虽然人类 “隐身” 还处于科幻小说和电影中，但 Gorodetsky 表示：“实验说明有了一种潜在有价值的方法可以调节人细胞的反射特性，有可能开发出一种具备响应光学刺激特性的人细胞。除此之外，新发现让医学和生物显微镜应用中使用反射素作为新型生物分子标记物成为可能。”

参考：

https://www.newscientist.com/article/2245026-genetically-altered-human-cells-can-vary-their-transparency-like-squid/#ixzz6OLhwJ9pa

https://www.nature.com/articles/s41467-020-16151-6

-End-

---