改变研究的快速无标记检测技术

衰老始于细胞层面。随着年龄增长，老化或“衰老”细胞在人体内不断积累。这些细胞不仅丧失了原有的大部分功能，还会持续释放引发炎症的化合物。越来越多的证据表明，它们在动脉硬化、阿尔茨海默病和2型糖尿病等衰老相关疾病中扮演着重要角色。

为了理解和治疗此类疾病，科学家需要深入掌握衰老细胞如何影响人体生理机制。自然，这始于识别哪些细胞处于衰老状态，哪些尚未衰老。遗憾的是，现有方法依赖于选择性“标记”，例如将荧光分子附着在已知存在于衰老细胞中的特定化合物上。这种方法不仅耗时复杂，其过程本身还可能改变科学家想要研究的对象特性。

为突破这一局限，东京都立大学助教八木一平领导的研究团队开发出一种识别衰老细胞的革命性方法。他们摒弃化学标记，转而将细胞置于交变电场中。这会导致电荷轻微重排，使细胞一端呈现比另一端更强的正电性。当电场在空间上非均匀分布时，细胞会发生迁移；在交变电场中，细胞会在电极间前后移动。随着电场频率改变，细胞运动在特定频率值（称为截止频率）处发生显著变化。这种名为频率调制介电泳（FM-DEP）的技术，旨在通过测量该频率值来表征细胞类型。

团队聚焦于人体真皮成纤维细胞——皮肤结缔组织的重要组成部分。通过对比衰老细胞与年轻细胞，他们发现两者的截止频率存在显著差异。这种变化源于构成细胞膜的脂肪（脂质）分子发生改变。重要的是，FM-DEP技术具有快速、易操作和无标记的优势。

这项新技术不仅是衰老研究的便捷工具，还有望应用于再生医学和药物筛选领域。团队计划将FM-DEP扩展到其他细胞类型，使其成为细胞鉴定的通用新方法。

本研究获日本学术振兴会科研基金资助（项目编号：JP23K28453，JP23KK0260）。