科学家解开人类细胞真实面貌的秘密，并非所有细胞都是相同的，即使只有一种类型的细胞，例如人类诱导多能干细胞，也可能存在巨大的差异。该研究近期已发表在《自然》杂志上。
上图，显示 17 个选择结构的综合平均变形细胞。图片来源：艾伦细胞科学研究所
研究人员离回答“细胞是什么样的？”这个出人意料的复杂问题更近了一步。
特别是在处理了 200,000 张不同大小和形状的干细胞图像之后。
尽管我们大多数人都见过哺乳动物或植物的细胞图像，但通常这些设计只是粗略的描述，而不是细胞器和内部的实际组织方式。
即使只有一种类型的细胞，例如人类诱导多能干细胞，也可能存在巨大的差异。
“细胞的组织方式告诉我们一些关于它们的行为和身份的信息，”研究人员之一、艾伦细胞科学研究所副所长 Susanne Rafelski 说。
当我们都试图了解细胞如何在健康和疾病中发生变化时，该领域缺少的是处理这种组织的严格方法。
为了了解细胞如何组织它们的内部，它们在内部看起来像什么？该团队开始收集经过基因工程改造的干细胞，以在荧光显微镜下点亮 25 种不同的内部结构和细胞器。
然后他们拍摄了超过200,000 个不同细胞的 3D 图像。
尽管所研究的细胞在基因上是相同的，并且在相同的实验室环境中饲养，但它们的形状却有很大差异，有些是长形的梨形，而另一些则短而有斑点，或者介于两者之间的无数种形状。
通过使用数学框架，该团队开发了一个“形状空间”来描述干细胞的外观。这些是高度和体积等基本特征，还有“梨形”和“豆形”。
只有这样，研究人员才能观察相似形状细胞的细胞和细胞器结构，将梨与梨进行比较！
观察这 25 个细胞器，他们发现在具有相似形状的组中，内部结构非常相似。
“我们知道在生物学中，形状和功能是相互关联的，了解细胞形状对于了解细胞的功能很重要，”艾伦细胞科学研究所高级科学家 Matheus Viana 说。
“我们提出了一个框架，可以让我们测量细胞的形状，一旦你这样做，你就可以找到形状相似的细胞，然后你可以查看这些细胞的内部，看看一切是如何排列的。”
除了让科学家们更好地了解干细胞是如何组合在一起的，研究人员还希望它能让科学家们找出“正常”细胞结构中有趣的偏差——例如，当细胞一分为二时。
该研究已发表在《自然》杂志上，标题为Integrated intracellular organization and its variations in human iPS cells。
