调查细胞压力以获得更好的健康和更好的啤酒

人类不是唯一遭受压力的人 - 甚至微生物也会变得紧张。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。了解这些反应可能会导致更有效的药物治疗严重疾病。此外，该研究甚至可以帮助酿造更好的啤酒。

在具有挑战性的情况下，所有生物都会受到压 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研究人员Daniel Midtvedt，ErikOlsén，FredrikHöök和Gavin Jeffries研究了单个酵母细胞如何对当地环境的变化做出反应 - 在这种情况下，盐的渗透压或浓度增加。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Nature Communications上。

“在应对压力方面，酵母和细菌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。这可以帮助我们了解如何让生命更难以侵入我们身体的不良细菌 - 这是一种手段摧毁他们的防御机制，“查尔莫斯生物物理研究员丹尼尔米德韦特说，他是科学论文的主要撰稿人。

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 - 而不使用传统的“基于标签”的策略。他们的非侵入性策略可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药物如何被人体细胞接收和处理。能够开发新型药物非常重要，希望我们能治疗那些今天无法治愈的疾病，”查尔莫斯说。 FredrikHöök教授，领导Formulaex研究中心，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，例如烘焙面包和酿造啤酒。酵母细胞的物理特性知识可能非常宝贵。我们可以按照我们的要求对产品进行优化，”Daniel Midtvedt说。