美國斯克裡普斯研究所科學家首次開發出一種可直接測量真實細胞膜厚度的新方法，揭示了細胞膜在不同結構和狀態下的細微變化。相關論文發表於最新一期《細胞生物學雜志》，有望為細胞生物學研究和新藥研發開辟全新路徑。

細胞膜是生命活動的基礎結構，不僅包裹整個細胞，也界定著線粒體、內質網等細胞器的邊界。它由脂質雙分子層與嵌入其中的蛋白質構成，厚度通常在幾納米級別。即便是微小的厚度變化，也可能顯著影響蛋白質定位、物質運輸及細胞器功能。

長期以來，細胞膜的厚度被視為生物學研究中的“黑箱”。盡管科學家早已知曉其厚度並非均一，但要在真實的活體細胞環境中直接測量，技術上始終難以實現。過去的研究大多依賴人工構建的脂質膜模型，如試管中的模擬膜系統。但這些簡化體系剔除了細胞中復雜的蛋白質網絡和動態環境，難以反映真實生理狀態。

此次，研究團隊基於此前開發的“表面形態計量學”計算方法，結合高分辨率成像技術與先進的圖像分析算法，對完整細胞內膜結構進行了原位直接測量。該方法能夠在接近自然生理條件下觀察細胞膜的三維結構，捕捉其在不同細胞器、不同區域乃至不同曲率下的厚度差異，從而提供前所未有的精細視圖。

團隊將這一方法應用於動物細胞和酵母細胞，發現了多項令人驚訝的結果。例如，在線粒體中，外膜普遍比內膜更薄，這一差異可能與其脂質組成和功能分工密切相關。而在哺乳動物細胞的線粒體內膜中，被稱為“嵴”的褶皺區域，其膜厚度明顯高於平坦部分，暗示這些高曲率區域可能存在特定蛋白富集或特殊的生物物理調控機制。

團隊表示，細胞膜並非孤立存在的靜態屏障，而是與周圍蛋白和細胞骨架緊密互動的動態系統。通過在完整細胞中測量膜厚度，可以深入理解細胞各個組成部分是如何協同運作的。（記者劉霞）

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