胚胎發(fā)育過程中的細(xì)胞接觸決定了細(xì)胞的命運(yùn)
人類平均有大約37.2萬億個(gè)細(xì)胞。但細(xì)胞可以分化成數(shù)千種不同的功能。細(xì)胞如何“知道”要實(shí)現(xiàn)哪種功能?在今天發(fā)表于發(fā)展細(xì)胞的論文中,奧地利科學(xué)技術(shù)研究所(IST奧地利)的Carl-Philipp Heisenberg小組,包括第一作者和博士。學(xué)生Vanessa Barone闡明了細(xì)胞的命運(yùn)是如何決定的。首次,他們報(bào)告了細(xì)胞 - 細(xì)胞接觸持續(xù)時(shí)間與細(xì)胞功能規(guī)格之間的正反饋回路。
細(xì)胞不只是被動(dòng)地并排坐在一起。相反,相鄰小區(qū)可以彼此形成接觸 - 從一個(gè)小區(qū)到另一個(gè)小區(qū)的不同大小,強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間的連接。海森堡和他的團(tuán)隊(duì)使用斑馬魚來研究細(xì)胞和細(xì)胞 - 細(xì)胞接觸形成之間的信號(hào)傳導(dǎo)是否相互影響,并影響細(xì)胞命運(yùn)的確定方式。
研究人員觀察了形成前軸中內(nèi)胚層的祖細(xì)胞,這些祖細(xì)胞產(chǎn)生了發(fā)育中胚胎的頭部中胚層或內(nèi)胚層。在該系統(tǒng)中,作者確定了細(xì)胞 - 細(xì)胞接觸形成和細(xì)胞命運(yùn)規(guī)范之間的正反饋循環(huán):當(dāng)中內(nèi)胚層祖細(xì)胞形成持久的細(xì)胞 - 細(xì)胞接觸時(shí),它們成為頭部中胚層細(xì)胞類型,而短暫的接觸導(dǎo)致內(nèi)胚層細(xì)胞類型。
細(xì)胞 - 細(xì)胞接觸形成和細(xì)胞命運(yùn)規(guī)范通過接觸形成相互促進(jìn),觸發(fā)高Nodal /TGFβ介導(dǎo)的細(xì)胞 - 細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo),這是頭部中胚層細(xì)胞命運(yùn)規(guī)范和分化所必需的;反過來,節(jié)點(diǎn)信號(hào)傳導(dǎo)促進(jìn)細(xì)胞 - 細(xì)胞接觸的形成。因此,作者確定了細(xì)胞 - 細(xì)胞接觸持續(xù)時(shí)間(與例如細(xì)胞 - 細(xì)胞接觸的數(shù)量或大小相反),作為控制胚胎發(fā)育期間決定二元細(xì)胞命運(yùn)決定的細(xì)胞 - 細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)水平的關(guān)鍵特征。
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