为更好的健康调查细胞压力-更好的啤酒

承受压力的不仅仅是人类——甚至微生物也会受到影响。现在，瑞典查尔姆斯科技大学的研究人员设计了一种新方法来研究单个生物细胞如何对压力做出反应。了解这些反应将有助于开发更有效的治疗严重疾病的药物。此外，这项研究甚至可以帮助酿造更好的啤酒。

在具有挑战性的环境中，所有生物都会面临压力，细胞和微生物都有复杂的系统来控制它们如何适应新的条件。它们可以通过向周围环境中添加或释放许多不同的物质来改变它们的结构。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的研究人员Daniel Midtvedt、Eriko L n、FredrikH ork和Gavin Jeffries现在通过研究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，增加渗透压或盐的浓度——取得了重大突破。他们都识别并监测了酵母细胞中化合物的变化，其中一种是糖和甘油。此外，他们还可以测量不同细胞在各种压力条件下产生甘油的准确性和数量。他们的研究成果现已发表在科学杂志《自然通讯》上。

“酵母和细菌在处理压力时有非常相似的系统，这意味着从医学角度来看，结果非常有趣。这可以帮助我们理解如何让生命更难入侵我们体内的坏细菌——一种破坏它们防御机制的手段，”Chalmers的生物物理学家、科学论文的主要撰稿人Daniel Midtvedt说。

自2015年以来，他一直在研究这一课题，并与同事一起开发了一种用于研究三维细胞的全息显微镜变体。该方法基于干涉成像方法，该方法将激光束分成两个光路。一个通过了细胞样本，一个失败了。然后，这两束光以稍微偏移的角度重新组合。这使得通过光束相移的变化来读取细胞特性的变化成为可能。

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——而不需要使用不同类型的传统“基于标签”的策略。他们的非侵入性策略允许在不损伤细胞的情况下同时检测多种化合物。

研究人员现在计划在一个大规模的合作项目中使用这种新方法来研究目标生物药物的摄入。

“我希望我们能够帮助更好地理解人类细胞是如何接收和处理药物的。开发新的药物非常重要，我希望我们可以治疗今天无法治愈的疾病，”查尔莫斯说。FredrikH ock教授进一步领导了阿斯利康Formulaex研究中心，是该领域的行业合作伙伴。

除了对医学研究人员的好处，提高关于压力对酵母细胞的影响的知识对食品和饮料行业也很有价值——特别是在酿造更好的啤酒时。

“酵母对于食品和饮料的制备非常重要，例如烤面包和酿造啤酒。了解酵母细胞的物理特性是非常有价值的。我们可以根据自己的需求优化产品，”丹尼尔米德维特说。

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