航母的电磁弹射器可以在几秒钟内将重达几十吨的舰载机，以每小时几百公里的速度弹射至高空。您是否设想过，生命最基本的单元——细胞，也能进行一场精妙的“能量弹射”？
军事医学研究院张学敏院士将细胞线粒体的“钙闪”现象，形象地比喻为一次细胞尺度的“电磁弹射”：当细胞进入有丝分裂期，面临能量短缺时，细胞内的钙离子会迅速、大量涌入线粒体，精准调节其产能状态，为新生细胞提供爆发式的能量支持。
“细胞在新的生命单元诞生之际，释放出高强度的能量，宛如为自己燃放了一束‘生命的礼花’以示庆祝。”张学敏院士以诗意的语言，揭示了细胞能够精确感知自身能量状态并快速自我调节以维持内稳态的神奇能力。
细胞及其命运的可塑性，是近期一次高端学术会议的核心议题。与会专家普遍认为，对“细胞可塑性调控与细胞工程应用”的深入探索，不仅直指生命科学的核心奥秘，更有望从细胞层面破解众多重大疾病的发病机理，并最终实现有效的干预与治疗。
探索成体干细胞可塑性，为根治糖尿病带来新曙光
“细胞是生命体结构与功能的基本单元。”张学敏院士指出，细胞自身会经历增殖、分化、衰老、死亡等过程，这些生命属性统称为细胞命运。而细胞命运的决定、转变与重塑，即细胞可塑性，贯穿于生物体几乎所有的重大生理与病理过程。
如何理解这种可塑性？以干细胞为例，其能够分化为多种细胞类型，这本身就体现了强大的可塑性。更令人惊叹的是，已分化的细胞在特定应激条件下，仍能转换其身份与属性，参与组织修复与再生；甚至终末分化的细胞也能在人工诱导下重编程为多能干细胞。这充分证明了细胞身份并非一成不变。
有研究团队首次发现并鉴定了特定的胰岛成体干细胞类群。在动物模型中，通过移植这类干细胞，成功恢复了受损胰岛的胰岛素分泌功能。这项围绕成体干细胞可塑性的研究，为未来彻底治愈糖尿病提供了坚实的理论与技术基础。
细胞可塑性的内涵十分丰富，包括细胞类型的转换、细胞对环境信号的应答与记忆，乃至衰老过程中的适应性变化。其调控机制涉及基因组稳定性、表观遗传修饰、细胞代谢网络以及细胞与微环境的相互作用等多个层面。
解析异常细胞可塑性，开辟癌症治疗全新路径
不仅正常细胞，对异常细胞可塑性的研究同样至关重要。细胞可塑性的失调是许多疾病的根源。以恶性肿瘤为例，其发生发展过程中展现出的高度异质性与多样性，正是细胞命运可塑性走向极端的病理表现；而肿瘤治疗中产生的耐药性，则是肿瘤细胞重塑自身、逃脱死亡命运的集中体现。
“对细胞可塑性的深入研究，有望在癌症等重大疾病机理方面实现前沿突破，解决临床诊疗的关键瓶颈。”张学敏院士阐释道。例如，通过解析肿瘤细胞在压力下的适应与重塑机制，揭示其信号转导与表观遗传调控网络，阐明免疫系统与肿瘤的相互作用，进而可以发展出通过细胞修复（如PD-1抗体治疗）、细胞改造（如CAR-T疗法）、细胞功能调控（如调控巨噬细胞）等手段来治疗癌症。这既是细胞生物学未来的发展方向，也是现代医学进步的核心驱动力。
张学敏院士进一步呼吁，应推动建立和发展“细胞医学”这一新兴交叉学科，促进细胞生物学与临床医学的深度融合。未来的医院，或许不仅设有外科、内科，还将出现“细胞科”，通过在细胞层面认识疾病、修复细胞、改造细胞来治疗疾病。
当然，该领域研究仍面临技术挑战。例如，调控细胞可塑性的许多细胞结构具有高度动态性，在分子水平实时观测其行为机制存在技术瓶颈。这需要综合运用前沿成像技术、质谱分析、单细胞组学等多种尖端方法。
与会专家建议，应按照“装备一批、研发一批、预研一批”的思路，加强该领域的基础研究投入。对于具备“从0到1”潜力的重大发现，既要鼓励持续深入的跟踪研究，更要大力支持原创性的探索。
“一切生命的关键问题都要到细胞中寻找答案，一切疾病的关键问题也要到细胞中寻找答案。”张学敏院士寄望，我国科学家能在细胞可塑性这一充满机遇的前沿领域抢占先机，取得引领性成果。湖南元初生物也始终关注细胞科学的最新进展，致力于将前沿的细胞生物学研究成果，转化为改善人类健康的产品与方案。
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