人体细胞上的“隐形糖密码”或可助癌症早发现

人体所有细胞表面都包裹着一层由复杂糖分子构成的‘糖萼’，它并非静止不变，而是持续动态重组，就像一层活的保护外壳。德国马克斯·普朗克光科学研究所（MPL）莱昂哈德·默克尔教授领导的‘物理糖科学’研究组，首次系统研究了这层糖衣的物理行为及其所承载的生物学信息。他们自主研发了一种名为‘糖链图谱’（Glycan Atlasing）的新技术：结合前沿超分辨显微成像，直接在单个糖分子尺度上，对多种细胞——包括实验室培养的细胞系、原代人血细胞以及真实人体组织样本——进行高精度糖萼结构测绘。结果发现，糖萼的分子排布会随细胞状态发生规律性变化：例如，免疫细胞受刺激激活后，表面糖链图案明显改变，与真实免疫反应中的变化一致。这是科学家首次获得直接证据，证明糖萼实质上充当细胞的‘外部显示屏’，将内部生理或病理状态以可识别的糖分子图案形式呈现在细胞表面。更关键的是，这些纳米级糖图案具有高度特异性：研究团队能据此准确区分癌症发展的不同阶段；辨别免疫细胞是处于活跃还是静息状态；甚至在人类乳腺组织切片中，清晰区分癌变区域与正常组织。这说明，细胞表面并非杂乱无章，而是有序编码着可被读取的生物学信息。研究者指出，‘糖链图谱’方法稳定可靠，即使面对成分复杂的临床样本（如血液或组织）也能得出一致结果，因此为开发新一代体外诊断工具奠定了坚实基础。未来，团队计划拓展该技术的应用范围——不仅分析更多类型的细胞表面靶标，还推动图像采集与数据分析流程的自动化；同时扩大样本量，开展大规模临床相关研究，目标是找出特定疾病进展、药物疗效响应所对应的特征性糖图案，并实现对疾病早期、客观、无创的细胞表面检测。