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      細胞去的地方 機械和化學線索合作引導它們
      
			
      
				2019-01-10 11:15:52
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      活細胞通過向更高濃度的細胞移動來響應生化信號，這是過去幾十年生物學家精心設計的過程。但是細胞也會隨著機械力的作用而移動，例如碰到其他物體 - 雖然這個動作的細節(jié)很難理解?，F(xiàn)在，11月7日發(fā)表在PNAS期刊上的一項新研究的結果顯示，細胞使用相同的分子網(wǎng)絡對化學和機械信號做出反應，使他們能夠將潛在沖突的信號組合成一條統(tǒng)一的路徑。研究人員表示，由于細胞運動在胚胎發(fā)育，腫瘤轉移，傷口愈合以及免疫細胞對細菌和病毒的反應中至關重要，因此研究人員向科學家們邁進了一步，了解這些生物過程。
      

      細胞去的地方 機械和化學線索合作引導它們
      

      “在現(xiàn)實生活中，化學信號并非孤立地發(fā)生，”約翰霍普金斯大學艾薩克莫里斯和露西爾伊麗莎白干部胚胎學教授Peter Devreotes博士說。“我們的實驗有助于解釋他們?nèi)绾螐亩鄠€來源接收方向線索并將它們整合起來以指導他們的運動。”
      

      Devreotes的研究團隊建立在其早期的細胞運動研究基礎上，以響應化學信號，這一過程稱為趨化性。使用單細胞變形蟲Dictyostelium discoideum，使用指狀突起移動，該團隊主要檢查變形蟲自由漂浮在燒瓶中的行為，但是Devreotes實驗室的前博士后研究員Yulia Artemenko博士想要觀察粘附在表面上的細胞過程，就像它們在自然環(huán)境中一樣。對于這項新研究，她將一些生物放入兩個盤子中，等待它們附著在表面上。然后，她在一個培養(yǎng)皿中添加化學提示物cAMP，然后輕輕搖動它以分配信號; 另一方面，她沒有添加任何東西，但仍然搖搖欲墜。
      

      據(jù)她所知，她驚訝地發(fā)現(xiàn)，兩種菜肴中細胞的反應是相同的。在排除可能的錯誤之后，該團隊開始懷疑控制盤中的細胞對流體的機械流動 - 稱為剪切應力 - 與它們通常對化學線索的響應方式相同。
      

      為了驗證這一假設，研究人員將細胞置于特殊腔室中進行剪切應力，并尋找典型的趨化性反應。具體而言，他們使用顯微鏡分析了細胞內(nèi)六種蛋白質(zhì)的變化特性，發(fā)現(xiàn)它們遵循的定位模式等同于響應化學信號的細胞定位模式。然后，他們生物化學評估了在趨化性過程中已知具有活性的其他四種蛋白質(zhì)的活性，并得到了相同的結果。
      

      “細胞對化學信號有大約30種不同的反應，我們測試了超過三分之一的細胞，”約翰霍普金斯大學醫(yī)學院細胞生物學系主任Devreotes說。“每一個看起來都像是對化學線索的反應，但實際上是對機械線索的反應 - 在這種情況下，剪切應力。”
      

      細胞對化學信號反應的另一個標志是它的敏感性在一個循環(huán)中重復：在系統(tǒng)響應之前，提示必須達到一定水平，然后它在最大程度上響應，然后在它再次響應之前進入無反應的時期。Devreotes說，當受到剪切應力時，細胞表現(xiàn)出相同的行為。不僅如此，如果他們獲得機械提示，他們對化學線索沒有反應，直到無響應的時期到期。
      
			

			
        
      
			
      
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