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Nature子刊：倾听细胞的耳语
在拥挤喧哗的酒吧中很难好好聊天，所以大家都选择在安静的小咖啡馆里促膝长谈。不过科学家们现在可以在复杂的细胞培养环境中，选择性倾听细胞间的“对话”。 细胞通过分泌蛋白来相互交流并对环境改变进行应答，分泌蛋白还能帮助细胞迁移。位于德国海德堡的著名欧洲分子生物学实验室EMBL与德国癌症研究中心 DKFZ的科学家合作发明了一种新方法，该新方法能够帮助科学家们更好的研究细胞分泌的蛋白。这项研究于九月二十四日提前发表在Nature Biotechnology杂志的网站上，为药物和生物标记的筛选开辟了新途径。
分泌蛋白对于细胞交流、细胞粘附和细胞迁移都非常重要。实验室里需要用血清来养细胞，而血清中所含的蛋白比细胞自身分泌的蛋白还多。以往由于技术局限难以在含血清的培养基背景中检测低丰度蛋白，人们并未能够对分泌蛋白组secretome进行透彻研究。因此对于那些想要倾听细胞间“耳语”的科学家们来说，细胞就像处在一个嘲杂而喧闹的房间里。不过现在就不同了，Jeroen Krijgsveld及其同事开发的新方法可以将细胞分泌的蛋白与环境中的蛋白区分开。此外他们还能够精确定量细胞分泌的每一种蛋白，并跟踪分析细胞环境改变对细胞分泌的影响。
EMBL 的科学家们使细胞利用一种合成氨基酸来取代甲硫氨酸合成蛋白，随后通过点击化学(click chemistry)技术将细胞分泌的蛋白与周围的血清分离开。以往人们为了确保所分析的蛋白并非来自血清，就得让细胞挨饿，而有研究表明细胞缺乏营养几小时就会影响其分泌。EMBL的新方法使这些麻烦成为了过去式，不仅避免了实验偏差还使人们得以研究更多细胞类型的分泌情况。
这种新方法结合点击化学(click chemistry)和脉冲稳定同位素标记氨基酸来选择性的富集和定量细胞分泌的蛋白。通过这两种标记途径，研究者们就可以无视复杂的背景蛋白来对细胞分泌进行研究。研究人员采用新方法对多种细胞系和原代细胞的分泌蛋白组进行了深度的差异性分析，定量了多种细胞分泌蛋白，包括细胞因子、趋化因子和生长因子。
此外，利用这一新方法的双重优势，Krijgsveld及其同事还跟踪分析了一种白细胞(巨噬细胞)针对细菌脂多糖展开的快速免疫应答，首次揭示了巨噬细胞免疫应答时蛋白分泌的动态，巨噬细胞必须有血清培养才能够生长。
“这种新方法还能够用于多种研究，” Krijgsveld说，“我们的方法可以用来观察细胞对药物治疗的反应，或者寻找生物标记(如辅助癌细胞入侵组织的分泌蛋白)，或者看看在3D培养系统与在传统培养皿中细胞分泌有何变化。已有许多研究者们对我们的方法很感兴趣。”
Krijgsveld的实验室在继续研究复杂的细胞分泌同时，正打算利用这一新方法来研究癌细胞对药物的反应。
