▲乳光枪乌贼（图片来源：https://www.uniprot.org）

《自然》旗下的学术期刊Nature Communications上，加州大学欧文分校的科学家们刚刚带来了一项听起来颇为科幻的研究成果：他们把一种枪乌贼（鱿鱼）的基因转进人的细胞里，制造出了可以改变透明度的人类细胞。

大自然中，不少动物的身体演化出了有利于躲藏的变色机制，比如下图中这种乳光枪乌贼。

和很多其他头足类动物一样，它们可以改变皮肤传播、吸收和反射光的方式，实现伪装的目的。雌性乳光枪乌贼在躲避雄性的侵略时，近乎透明的外套膜会变色，呈现出一道乳白色的条纹，以此假装自己是雄性。

受这些动物皮肤的启发，Alon Gorodetsky教授与同事们着手设计并改造人类细胞，使之能够有控制地、可逆地改变透明度。

科学家们研究了雌性乳光枪乌贼的变色过程，发现这是由皮肤内一层白色素细胞所控制的。白色素细胞内的反光蛋白质能够改变细胞的光学性质：它们彼此分散时，允许大部分光通过；而聚集起来时，折射率发生变化，使细胞呈现白色。

于是，这支科研团队选择了实验中常用的人胚肾细胞进行改造，转入基因，使它们产生乳光枪乌贼细胞中发现的反光蛋白质（reflectin）A1。

随后，他们查看了这些反光蛋白在人类细胞内的排列情况，是否可以像在枪乌贼皮肤细胞里一样自行组装，并影响对光的反射和透射，更重要的是，这种性质是否可以通过外部的化学刺激进行人为调控。

研究人员在实验中尝试着改变HEK293细胞周围液体的盐浓度，发现随着氯化钠浓度在一定范围内变化，细胞内的反光蛋白质会聚集或散开，从而让细胞从透明变为白色再回到原来状态。研究作者表示，改变盐浓度来控制只是最简单的一种概念验证方法，未来的应用中，还有很多其他的方法可以来调控细胞的透明度。

“人类细胞不仅能够表达出这种蛋白质，还能像头足类动物的皮肤细胞那样把这些蛋白质组织起来，这是最令人惊讶的一点。”Gorodetsky教授说。

作者总结表示，利用这种改造方法，短期内可以带来新的细胞成像方法，有助于生物学家在显微镜下更清晰地看到活细胞和活组织内部过程；而从长远来看，或许可以通过基因工程制造出能够控制透明程度的有机体，在材料科学和生物工程学上提供一些未知的机会。

编辑：李晨琰
责任编辑：姜澎

来源：学术经纬

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