生物是由生物细胞构成的,细胞一个个排列组合之所以被区分是因细胞间有一层隔膜。这层隔膜所隐含的秘密难以计数,正吸引着无数生物科学家的目光,成为当代生命科学领域的一个前沿研究热点。为此,中国科学研究最高层次的科研机构,北大、清华和中科院联合起来组建了生物膜和膜生物工程国家重点实验室,研究生物膜的结构、功能及其相互关系,即生物膜的作用与工作原理,而应用这些成果为人类谋福利的工作称为膜生物工程。
生物膜在生命发展过程中发挥着重要作用。如植物叶绿素的光合作用,太阳光的光电子由细胞膜承载、传递,实现细胞中的能量转换,从而调制植物的生长发育。据有关科学家介绍,生物膜是由蛋白质、脂类组成的超分子体系,极其复杂。科学家一方面从结构上研究生物膜的膜脂、膜蛋白的单一分子结构、性质等,另一方面从功能角度研究生物膜的能量转换、物质与离子运转、信号识别和转导的作用机制等内容。
正是由于对生物膜的研究,上世纪80年代后期,科学家发现与母体组织相连的胎儿滋养层细胞上,有一种名为HLA-G的分子,使胎儿免受人体自然杀伤细胞的攻击得以生存。这种分子不但有严格的组织分布,且在表达上有严格控制。除在滋养层等几种少数类型细胞外,HLA-G在一般组织上很少出现。一些研究还发现,HLA-G在某些肿瘤细胞上,结肠癌、绒毛膜癌、黑色素瘤、神经胶质瘤等上出现较多。因此,科学家推测,它可能是某些肿瘤逃避免疫监视的一个重要机制。
于是,科学家用转基因白鼠做实验,HLA-G分子的表达可抑制一些细胞的增殖,影响大脑树突状细胞的分化成熟,使皮肤同种移植物、心脏移植及角膜移植等成活时间延长,表明HLA-G分子携带一种物质可躲避天然杀伤细胞的侵袭。目前,关于HLA-G无论国际国内,都在开展大量研究。可想而知,这种研究一旦突破就能为计划生育、治疗肿瘤找到新途径。
由于生物膜的一些特性和工作规律被科学家研究发现,膜生物工程随之应运而生。目前,该实验室利用通过膜生物工程生产的治疗糖尿病的新型“口服脂质体胰岛素”疗效超过传统方法制造的国内外胰岛素产品,经国家批准进入了临床实验阶段,2-3年内即可投放市场,为患者排忧解难。
总之,生物膜上的秘密多多,有待人们去发现和了解。其中任何一项进展,都只有科学家才能完成,若研究工作能产生重大影响,该研究者则成为一位大科学家,将名载史册。