神奇！换一种水，细胞速度竟然会变慢？
德国莱比锡大学Jörg Schnauß等人发现溶剂条件出乎意料地能够显著且可逆地减慢细胞速度。在体外分子水平上，蛋白质-溶剂相互作用在重水 (D2O) 及其更强的氢键存在下发生巨大变化。1）在活细胞的细胞培养基中加入重水可增加细胞内分子粘度。当细胞形态和表型保持不变时，细胞动力学以一种可变的方式转变为慢运动。这在细胞增殖和迁移的减缓中得到了例证，这是由细胞质的可逆凝胶化引起的。这类似于时间-温度叠加原理，其中温度被 D2O 取代，粘度的增加会减慢有效时间。肌动蛋白网络是细胞质中的关键结构，从幂律函数般的粘弹性转变为更像橡胶的弹性行为。由此产生的细胞内阻力和耗散损害细胞运动。2）由于细胞是高度适应性的非平衡系统，从热力学的角度来看，它们通常会做出不可逆的反应。然而，D2O 诱导的变化是完全可逆的，它们的影响独立于信号传导和表达。更强的氢键会导致玻璃状的、拉长的分子内动力学，这可能有助于延长生物物质的储存时间，例如，在器官移植的运输过程中。Schnauß, J., et al., Cells in Slow Motion: Apparent Undercooling Increases Glassy Behavior at Physiological Temperatures. Adv. Mater. 2021, 2101840.https://doi.org/10.1002/adma.202101840
