斑马鱼可能成为寻找治疗肾结石和痛风新药的关键。这种因其水平蓝条纹而得名的小型鱼类，长期以来被用于研究癌症、心血管疾病、传染病等潜在疗法。如今，一个科学家团队希望利用斑马鱼来解锁针对肾结石和痛风的新治疗方法。
该研究团队已从国际人类前沿科学计划（HFSP）获得120万美元的资助，其中包括布法罗大学计算生物物理学家薇薇安娜·蒙赫（Viviana Monje）博士。他们将研究斑马鱼如何生成一种晶体以调整其皮肤色素。“我们的目标是揭示斑马鱼中结晶过程的发生机制，”蒙赫博士说道。她是化学与生物工程系的助理教授。
研究的重点是一个重要但尚未被探索的结构——包裹每个细胞内晶体的脂质膜。蒙赫表示，这些信息可能会带来针对某些疾病的全新治疗方法，例如以异常结晶为特征的肾结石和痛风。
她的合作者包括西班牙巴斯克大学的诺埃米·希门尼斯-罗霍（Noemi Jimenez-Rojo）博士，以及德国马克斯·普朗克分子细胞生物学与遗传学研究所的里塔·马特乌斯（Rita Mateus）博士。
总部位于法国的HFSP是一个国际组织，致力于促进对生物体复杂机制的研究合作。这项为期三年、金额为120万美元的资助来自HFSP享有盛誉的早期职业资助项目，他们的项目名为“MetaCrystal: 细胞内结晶的代谢原理”。每位研究人员将分别获得40万美元。
蒙赫指出，每位研究人员都为这项研究带来了独特的专长，而单靠个人无法解决这一问题。蒙赫专注于细胞膜的分子建模，具体来说，她和她的实验室成员研究诸如蛋白质或药物等生物分子如何与细胞膜中的脂质相互作用。在该项目中，蒙赫将利用她在脂质膜和分子动力学模拟方面的专业知识，研究细胞膜脂质在晶体形成中的作用。
“我们将利用布法罗大学计算研究中心的强大资源，这是一个领先的高性能计算集群设施，用于研究脂质分子在晶体形成中的具体相互作用及其作用机制，特别是在原子层面分析它们的化学性质和比例如何影响晶体晶格、大小和形状，”她解释道。
研究人员希望全面了解斑马鱼体内的一种细胞器——虹彩体（iridosome）。虹彩体是一种在斑马鱼专门的色素细胞中生成晶体的细胞器。他们希望确定其组成成分，并弄清不同机制如何相互作用，最终在实验室中复制结晶过程。
尽管该项目主要聚焦于斑马鱼，但研究结果可能提示其他生物体中类似的过程，这将是研究团队下一步可能探索的方向。
“我们首先将以斑马鱼为模式生物，阐明生成有机晶体的细胞器的机制及其代谢组学，并探讨其在光学和嘌呤代谢紊乱中的意义，”蒙赫说道，“在本次资助周期内我们不会研究其他生物体，但研究成果将帮助我们确定下一步探索的目标。”
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