细胞应激研究改善健康和改善啤酒

人类不是唯一遭受压力的人 - 甚至微生物也会受到影响。现在，来自瑞典查尔姆斯理工大学的研究人员已经设计出一种新的方法来研究单个生物细胞如何应对压力情况。了解这些反应有助于为严重疾病开发更有效的药物。除此之外，该研究甚至可以帮助酿造出更好的啤酒。

所有的生物可以在充满挑战的情况下，经历压力。细胞和微生物具有复杂的系统来控制它们如何适应新的条件。他们可以通过在周围环境中加入或释放许多不同的物质来改变自己的结构。由于这些分子过程的复杂性，理解这些系统是一项艰巨的任务。

Chalmers的研究人员Daniel Midtvedt，ErikOlsén，FredrikHöök和Gavin Jeffries现在通过研究个体酵母细胞如何对当地环境的变化作出反应 - 在这种情况下增加盐的渗透压或浓度 - 取得了重大突破。他们都确定并监测了酵母细胞内化合物的变化，其中一种是糖，甘油。此外，他们能够测量不同细胞在各种胁迫条件下产生的甘油的准确率和量。他们的研究结果现已发表在着名的科学期刊“自然通讯”上。

在全息显微镜的帮助下，研究人员研究了三维生物微生物，以便了解它们对周围环境变化的反应。通过一种方法测量细胞对应力的反应，其中激光束首先被分成两个光路。其中一条光路穿过细胞样本，而其中一条没有。然后两个光束以略微偏移的角度重新组合。然后可以通过光束相位偏移的变化来读取单元属性的变化。了解这些反应有助于为严重疾病开发更有效的药物。此外，该研究甚至可以帮助酿造更好的啤酒。

“酵母和细菌在应对压力时具有非常相似的系统，这意味着从医学角度来看结果非常有趣。这可以帮助我们理解如何让生命更难以侵入我们体内的不良细菌 - 一种手段摧毁他们的防御机制，“查尔莫斯生物物理研究员，科学论文的主要撰稿人Daniel Midtvedt说。

自2015年以来，他一直在研究这一主题，并与他的同事一起开发了一种全息显微镜变体，用于研究三维细胞。该方法建立在干涉成像方法的基础上，将激光束分成两个光路，一个通过一个细胞样本，一个不通过。然后两个光束以略微偏移的角度重新组合。这使得可以通过光束相位偏移的变化来读取单元属性的变化。

通过这种研究细胞的方法，研究人员可以看到不同的微生物在压力下产生什么 - 无需使用不同类型的传统“基于标签”的策略。它们的非侵入性策略允许同时检测多种化合物，而不会损坏细胞。

研究人员现在计划在一个大型合作项目中使用这种新方法来研究目标生物药物的摄取情况。

“希望我们能够有助于更好地了解人体细胞如何接收和处理药物。能够开发新型药物非常重要，希望我们能够治疗那些今天无法治愈的疾病，“Chalmers教授FredrikHöök说道，他是Formulaex研究中心的领导者，阿斯利康是该领域的行业合作伙伴。

除了对医学研究人员的益处之外，改善对压力对酵母细胞影响的知识对于食品和饮料行业也是有价值的 - 尤其是在酿造更好的啤酒时。

“酵母对于食品和饮料的制备至关重要，例如烘烤面包和酿造啤酒。这种酵母细胞的物理特性的知识可能是非常宝贵的。我们可以完全按照我们的要求优化产品，“Daniel Midtvedt说。

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