美国海洋生物实验室内情报告网络版

美国海洋生物实验室今夏的课题：糖尿病与纳米技术，研制合成血，干细胞来源，食物防腐剂中的潜在危险，神经、卵和流感的共同点

　　

生物通编译：大约一个多世纪的时间里，每年夏季美国海洋生物实验室（Marine Biological Laboratory，MBL，生物通编者注释）都会吸引来自世界各国的研究人员进行生物学研究。其中许多是因为MBL不仅拥有可供研究使用的大量海洋生物标本而且汇集了大量的专家学者，包括由全年科学家、访问学者和在MBL进修的高层次研究生组成的MBL团体。

每年夏天，MBL常驻人口由275名增长到1000多名，来自于中国、美国、西班牙、以色列、加拿大、英国和德国各个高校的经验丰富的和刚刚起步的研究人员聚集于此对不育症、神经系统疾病、免疫学疾病、糖尿病、癌症等医学难题进行探讨。

研究人员在这里可以摆脱其本实验室的学院派观念，他们喜欢这里随机合作的学术氛围、随时可用的高级设备和技术。以下是今年夏季MBL的一些研究工作。

1 糖尿病与纳米技术
从人类胰腺获取产胰岛素细胞检验糖尿病药物疗效尚存在些问题。MBL生物电流研究中心Peter J.S. Smith博士和威尔士大学电子工程学教授Ronald Pethig博士为了解决这些问题，利用纳米技术希望能够获得产胰岛素的人造细胞。胰腺中大约1－2％的产胰岛素细胞位于朗格汉斯氏岛（islets of Langerhans），其分泌的胰岛素控制血液中的含糖量。在1型糖尿病中，朗格汉斯氏岛不能产生胰岛素，导致高血糖。研究人员利用人造朗格汉斯氏岛研究胰岛素的释放机理，检测糖尿病治疗方案，甚至希望用人造朗格汉斯氏岛对缺陷病人进行移植。

2 研制合成血
假如输入错误血型，新输入的血细胞会受到受血者免疫系统的破坏，严重情况会导致死亡。SUNY-New Palt材料与工程学院院长zJohn Harrington教授希望有朝一日可以得到一种万能红细胞用于输血。Harrington十分关注红细胞中一种叫做血色素的基础成分，这种化学成分从肺部开始携带氧，并将氧输送到所需的各个组织。他正致力于研究不含任何天然血细胞所带有的抗原分子的人工合成血色素。在MBL，Harrington研究来自一种名为lugworm的海洋生物的血色素化学特点，希望了解lugworm血色素比哺乳动物血色素稳定的机制，以用于发展稳定的人工合成血色素，减少缺血和血型错配过程中所遇到的各种问题。

3 干细胞来源
关于胚胎干细胞的伦理问题已经产生了许多纷争，但是至今没有弄清楚干细胞的本质。堪萨斯大学医学中心分子医学教授David Albertini博士，认为要想真正了解胚胎干细胞，首先应该清楚这些细胞的来源：卵子。在MBL，Albertini博士利用成像和分子技术在斑马鱼和海胆中研究卵子的形成和维持机理。卵子中的分子看起来似乎随机分布，但实际上存在一种胚胎发育的特定模型。至今仍不清楚的问题是卵子在形成的初期是怎样怎样确定这种特定模型的。Albertini博士还对各种蟹类进行了研究，希望弄清毒素等各种环境因素对发育过程中的卵子的影响。他的研究有助于弄清不育、卵巢癌、与母亲年龄相关的先天缺陷、胚胎干细胞来源等生物学难题。

4 食物防腐剂中的潜在危险
食品制造商努力通过添加亚硫酸盐（sulfite）延长酒、干果、炸薯条用的马铃薯等食品和利多卡因（lidocaine）等的局部麻醉剂的保质期。然而，亚硫酸盐在特定人群会造成致死性肺不张。亚硫酸盐在这些人群引起肺不张的机理尚不清楚。波多黎各大学神经生物学研究中心Antoinette Steinacker博士利用白鼠研究亚硫酸盐引发支气管不张的原因。此研究成果有助于FAD限制相食品和药品中添加亚硫酸盐法令的实施。

5 神经、卵和流感的共同点
顺着神经细胞有一条electrical signal zips，拉链末端会刺激包含神经传递素的囊泡与细胞膜融合，然后囊泡释放神经递质释到神经细胞之间，神经递质携带信号到达下一个神经细胞。美国国家儿童和人类发展研究所细胞和分析生物物理学实验室主任Joshua Zimmerberg认为囊泡与细胞膜的融合过程非常迅速，以至于在电信号到达之前融合过程就已经发生。在他的观点中囊泡通过一个茎杆状结构与细胞膜融合，在电流到达的瞬间，茎杆打开允许神经传递素进入细胞间隙。如果这个假设被证明是正确的话，就可以解决在其它生物学过程如精子入卵和流感病毒进入细胞的过程中存在的细胞膜融合问题。目前，Zimmerberg正在海胆卵和Woods Hole 鱿鱼神经细胞中验证这种茎杆假说。（生物通记者宗敏）