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      上皮細(xì)胞擠出如何受細(xì)胞密度調(diào)節(jié)
      
			
      
				2019-01-11 10:49:52
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      國際合作揭示了上皮細(xì)胞擠出是如何受細(xì)胞密度調(diào)節(jié)的。該研究于2016年10月5日發(fā)表在科學(xué)期刊Current Biology上。細(xì)胞密度如何影響擠壓?身體的外部和內(nèi)部表面被稱為上皮細(xì)胞片的一層細(xì)胞覆蓋。上皮細(xì)胞片的典型例子是皮膚，但上皮層也排列內(nèi)部空腔，例如血管，胃和口腔。這些細(xì)胞片的主要作用是提供抵抗物理損傷和感染的保護(hù)屏障。為了執(zhí)行這些功能，必須通過平衡細(xì)胞更新和去除來維持上皮細(xì)胞片的完整性。例如，腸道內(nèi)的細(xì)胞層每五天更新一次。變質(zhì)，受損或不必要的細(xì)胞被靶向通過細(xì)胞凋亡消除 - 程序性細(xì)胞死亡的過程 - 允許它們被消除而不會(huì)對(duì)炎癥期間發(fā)生的鄰近健康細(xì)胞造成損害。
      

      上皮細(xì)胞擠出如何受細(xì)胞密度調(diào)節(jié)
      

      通過細(xì)胞擠出過程從上皮細(xì)胞片去除這些凋亡細(xì)胞以維持完整的屏障層。迄今為止，研究表明上皮細(xì)胞擠出是通過在靶向擠壓的細(xì)胞周圍的細(xì)胞中形成由基于蛋白質(zhì)的電纜和馬達(dá)構(gòu)成的可收縮環(huán)而發(fā)生的。可收縮環(huán)在擠壓細(xì)胞的基部周圍收緊，將其推出上皮片并將周圍的細(xì)胞聚集在一起。雖然這種“荷包式”收縮機(jī)制常見于上皮細(xì)胞片，但許多觀察結(jié)果都是基于上皮層是單個(gè)細(xì)胞集合的假設(shè)。然而，實(shí)際上，這些多細(xì)胞片是高度復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，
      

      為了解釋這種復(fù)雜程度，由MBI和Institut Jacques Monod的Benoit Ladoux教授以及MBI的助理教授Yusuke Toyama組建了一個(gè)由生物學(xué)家，工程師和生物物理學(xué)家組成的跨學(xué)科團(tuán)隊(duì)?？茖W(xué)家利用微細(xì)加工技術(shù)創(chuàng)造出圓形的微圖案表面，可以控制上皮細(xì)胞片的生長和密度。通過觀察在這些圖案上生長的細(xì)胞片中的細(xì)胞擠出事件，通過延時(shí)和牽引力顯微鏡，他們發(fā)現(xiàn)細(xì)胞密度導(dǎo)致兩種不同的細(xì)胞擠出模式。在低細(xì)胞密度下，組織中的細(xì)胞是動(dòng)態(tài)的和可移動(dòng)的。當(dāng)這些細(xì)胞自由移動(dòng)時(shí)，有時(shí)細(xì)胞密度在組織中的小塊中變高。這個(gè)密集區(qū)域的細(xì)胞經(jīng)歷細(xì)胞凋亡，選擇用于擠壓的凋亡細(xì)胞周圍的細(xì)胞共同向目標(biāo)細(xì)胞爬行，并在其下方延伸稱為片狀偽足的大而扁平的突起。這個(gè)動(dòng)作將凋亡細(xì)胞從片中拉出，導(dǎo)致其擠出。然而，在高密度下，細(xì)胞太緊密而無法移動(dòng)，從而阻止了集體細(xì)胞遷移和基于lamellipodia的擠出。在這些條件下，凋亡細(xì)胞周圍的細(xì)胞形成可收縮的環(huán)，并使用荷包收縮來擠出并擠出細(xì)胞。防止集體細(xì)胞遷移和基于lamellipodia的擠壓。在這些條件下，凋亡細(xì)胞周圍的細(xì)胞形成可收縮的環(huán)，并使用荷包收縮來擠出并擠出細(xì)胞。防止集體細(xì)胞遷移和基于lamellipodia的擠壓。在這些條件下，凋亡細(xì)胞周圍的細(xì)胞形成可收縮的環(huán)，并使用荷包收縮來擠出并擠出細(xì)胞。
      

      該研究首次揭示了兩種不同的機(jī)制可以從上皮細(xì)胞片中排出凋亡細(xì)胞。細(xì)胞擠出機(jī)制之間的選擇由細(xì)胞密度決定 - 細(xì)胞爬行和拉米松浸潤是低密度的主要機(jī)制，但是在高密度下有利于收縮。這些互補(bǔ)機(jī)制的存在對(duì)于確保在不同環(huán)境中去除不必要的細(xì)胞(例如凋亡細(xì)胞)以維持上皮細(xì)胞片的完整性可能是重要的。
      
			

			
        
      
			
      
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