2022年12月2日，《科学》（Science）以Research Article的形式，在线发表了中国科学院分子细胞科学卓越创新中心（生物化学与细胞生物学研究所）周斌研究组的最新成果。该研究基于合成生物学结合体内遗传学技术，开发了可以捕捉体内细胞间相互作用并能够永久追踪邻近细胞的创新研究工具——邻近细胞遗传学技术。
利用该技术，科研人员揭示了心脏内皮细胞在早期胚胎发育过程中迁移到肝脏并转变成为肝血窦内皮细胞，以及在肿瘤生长过程中肿瘤血管内皮细胞迁移到肿瘤外包膜的现象，这推进了关于体内细胞间相互作用的研究。
细胞之间的交流和相互作用是维持生物体生命活动有序进行的必要条件，解析细胞之间的相互作用对于探索多种生物学过程及调控机制具有重要意义。
近30年来，科学家利用传统的遗传示踪、组织特异性基因敲除或过表达等技术，只能针对特定细胞自身进行细胞或分子水平的操作，剖析细胞之间的相互作用颇具挑战。因此，亟需建立新的遗传操作技术，实现体内监测与记录细胞之间相互作用，为推动细胞生物学、遗传学及再生医学等领域的发展提供新的强有力工具。
周斌研究组长期致力于小鼠体内遗传学技术的开发与应用。
本研究经过探索和优化，建立了检测体内细胞之间相互作用的新技术——邻近细胞遗传标记技术。研究以心脏中心肌细胞和内皮细胞为例，证明该技术可在体内将细胞接触信息转变为遗传信号。为了拓展邻近细胞遗传学的应用范围，研究人员构建了由Cre重组酶诱导表达synNotch配体的小鼠R26-mGFP。搭配特定细胞类型的Cre小鼠品系，通过Cre-LoxP重组，特异性地使该类型细胞表达mGFP，成为配体细胞。
综上，该研究的亮点在于开发了可以捕捉体内细胞间相互作用并能够永久追踪邻近细胞的创新研究工具——邻近细胞遗传学技术。该技术具有较高的可调控性、简易性和普适性，以全新的视角直观展现了体内细胞间的动态相互作用。这一新技术突破了传统的细胞示踪方法，将体内细胞示踪和遗传学研究提升到新的维度，为发育生物学、干细胞生物学、免疫学和肿瘤学等领域研究提供了新的研究思路和强大技术支撑。