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华盛顿，12月24日(每日科学)——基因就像开关。知道哪些基因在起作用对疾病的治疗和监测至关重要。加州理工学院的研究人员在23日出版的《自然通讯》在线版上发表的一篇论文中称，他们已经开发出一种新方法，利用普通磁共振成像技术观察体内细胞的基因表达。
在核磁共振成像过程中，体内的氢原子(主要包含在水分子和脂肪中)在受到电磁波照射后产生共振，然后释放信号，从而产生大脑、肌肉和其他组织的图像。医生将使用这项技术来观察人体组织的结构或生理功能并诊断疾病，但很少有人用它来观察特定细胞的活动。
这一次，为了创造一种观察特定细胞中基因表达的新方法，研究人员已经瞄准了水通道蛋白。这种蛋白质在细胞膜中形成“通道”，像守门员一样控制水分子进出细胞。他们发现，通过增加细胞内水通道蛋白的数量，扩散加权磁共振成像可以使细胞在图像中显得更加突出。后来，研究人员将水通道蛋白与他们感兴趣的特定基因联系起来，获得了一个报告基因，一个编码可以被检测到的蛋白质的基因。这意味着当这个特定的基因被打开时，细胞将过度表达水通道蛋白，并且在扩散加权成像后，细胞将在图像中变暗。他们用这种方法成功地监测了小鼠脑瘤的基因表达。
研究人员指出，开发有效的磁共振成像报告基因是生物医学成像的“圣杯”，这将使对细胞功能的无创观察成为现实。先前开发的磁共振成像报告基因有许多局限性，并不适用于所有人类组织。然而，这项研究表明水通道蛋白是开发磁共振成像报告基因的有效工具。水通道蛋白是人体自然产生的，不会引起免疫反应。水通道蛋白的过度表达不会对细胞造成负面影响。在正常生理条件下，当水通道蛋白增加时，进入和离开细胞的水分子数量相同，细胞的含水量不会改变。
研究人员表示，虽然这种方法只在小鼠实验中成功使用，但在未来的临床应用中有很大的潜力。(记者刘海英)
