近日，中科院强磁场科学中心科研人员与哈佛医学院科研人员合作，利用强磁场科学中心大科学装置四号水冷磁体，首次发现27万高斯强稳态磁场能够显著改变人类细胞有丝分裂纺锤体的排布方向及形态。据悉，这是目前国际上唯一一例20万高斯以上强稳态磁场下的细胞生物学效应研究。
细胞有丝分裂是亲代细胞将遗传物质等精确平均地分配到两个子代细胞的过程，是决定细胞命运的关键步骤，对维持细胞的正常生理功能和生物体的生长发育至关重要。有丝分裂纺锤体是细胞在有丝分裂过程中形成的形似纺锤结构的特殊细胞器，并伴随着有丝分裂的进程而高度动态变化，从而调控染色体的正确排列和分离。因此，它的正确组装和取向决定了有丝分裂过程在时间和空间上的准确性。而微管蛋白是有丝分裂纺锤体的主要组成成分，其组装和去组装决定了整个纺锤体的形态。
目前的研究表明，纯化的微管能够在中高强度的磁场下整齐排列，并且排列的效果与磁场强度呈显著正相关。科研人员在27万高斯的稳态均匀强磁场下利用人鼻咽癌细胞和人视网膜上皮细胞研究了有丝分裂纺锤体的排布方向及形态变化。实验结果显示，27万高斯稳态强磁场产生的磁力矩既能作用于微管而改变纺锤体的形态，也同时通过影响微管和染色体来共同决定纺锤体的排布方向。专家认为，该研究成果不仅可以为探索有丝分裂纺锤体在发育生物学中的作用包括细胞命运和组织结构等提供借鉴，也可以为研究细胞骨架和有丝分裂在肿瘤生物学中的作用奠定基础。
据介绍，由于磁体条件等的限制，目前国际上对于稳态磁场下的生物样品最高研究到17万高斯，20万高斯以上的生物学效应研究尚属空白。(记者 汪永安)
