我国科学家成功实现人工细胞非对称分裂

记者5月13日获悉，由中国科学院化学研究所主导的科研团队，运用生化分子触发人工细胞内部产生选择性剥离操作，首次达成人工细胞在形态与功能层面的非对称分裂，为打造具备基本生命特征的人工细胞体系提供了全新思路。

天然细胞具备对称与非对称两种分裂模式，其中非对称分裂指将一个细胞分裂为两个存在差异的子细胞，这是生命体实现细胞分化、器官发育以及功能多元化的关键基础。因此，构建能够模拟天然细胞分裂行为的人工细胞，成为合成生命研究的重要方向。

中国科学院化学研究所研究员乔燕介绍，针对这一挑战，研究团队精心设计了一种具有结构化层状液滴构造的特殊人工细胞模型。当研究人员向其中添加碱性磷酸酶后，液滴表面被"啃"出一个凹陷，并逐步形成一层外壳。最终，内核被完整"挤出"，母代细胞分裂为两个形态各异的子代细胞：内核仍维持多层实心液滴结构，外壳自动闭合形成内部含水的多层囊泡结构。

研究发现，在人工细胞的分裂过程中，母代细胞的功能分子能够被有效分配至两个子代细胞中，且依然保持良好的活性。而两个子代细胞在功能上出现了区别：由外壳形成的子代相对疏松，内部的生物功能分子会逐渐释放到外部环境；而继承内核的子代则具有更强的物质保留能力。

中国科学院化学研究所所长、研究员王树表示，目前人工细胞还无法像天然细胞一样持续分裂和稳定传代。下一步，团队将进一步探索如何赋予人工细胞类似天然细胞的多代增殖能力，并将其与基因表达、代谢反应等功能模块结合，有望在生物制造、生物医药等领域应用。

据悉，相关论文成果已在国际学术期刊《自然》发表。（记者刘祯、胡喆）