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美國麻薩諸塞大學安模斯特分校（University of Massachusetts Amherst）日前指出，人們長久以來一直認為，只有神經和心臟細胞使用電脈衝（electrical impulse）進行訊息交流，而構成皮膚、器官和體腔內壁的上皮細胞是沉默的，主要充當保護屏障，可以吸收和分泌各種物質。
該校研究人員的最新研究證明，上皮細胞確實可以相互「交談」，只不過這些訊號傳遞得很慢。這項發現顛覆了人們既有認知。研究成果已發表在《美國國家科學院院刊》。
| 受傷上皮細胞 對鄰居尖叫 |
該校高分子科學與工程教授格蘭尼克（Steve Granick）說，「上皮細胞做了人們想不到的事情。當它們受傷時，它們會緩慢且持續的對鄰居『尖叫』，距離驚人，就像神經脈衝，但速度慢了1千倍。」
在這項研究中，格蘭尼克與同事設計一個系統來研究上皮細胞如何進行通訊。這個系統由一個晶片組成，連接約60個電極陣列。晶片上覆蓋了實驗室培養出的單層人類角質細胞（keratinocyte），這是構成表皮（皮膚外層）的主要上皮細胞。
研究人員用雷射「刺痛」皮膚層，使用電極陣列監聽隨後的電子訊號變化。該校博士研究員柳善敏（Sun-Min Yu，音譯）解釋，「我們追蹤細胞如何協調它們的反應。這是一場緩慢且興奮的對話。」
研究人員發現，由此產生的訊號以每秒約10公釐的速度傳播，傳播距離相當遠，距離傷口部位可達數百微米。
| 依賴離子流進行對話 |
與神經細胞分泌的神經傳導物質不同，上皮細胞依賴離子流（尤其是鈣離子流）來進行通訊，產生的訊號比神經細胞中的訊號慢得多，但電壓相似。這些訊號可以持續很長時間。研究人員觀察到這些細胞，在自身長度約40倍的距離「說話」長達5個小時。
這項研究顯示，鈣離子對上皮細胞的對話是必須的，不過，研究人員尚未測試可能促成這種對話的其他因素。而這些新發現能否直接應用還有待觀察。
格蘭尼克說，從這項研究成果可以發展出穿戴式感測器、植入式設備和更快的傷口癒合方法。柳善敏表示，「了解受傷細胞之間的尖叫聲，會打開我們未知但已經存在的大門。」◇
