新細胞運動過程是理解和修復面部畸形的關鍵
形成面部特征的胚胎干細胞,稱為神經嵴細胞,使用一種意想不到的機制,從頭部后部移動到前面以填充面部,發(fā)現(xiàn)了一項新的UCL研究。研究人員表示,他們的發(fā)現(xiàn)有助于了解面部缺陷是如何形成的,使科學家們更接近于修復胚胎顱面畸形。
發(fā)表在“ 科學”雜志上的這項新研究報告了一種新的令人驚訝的機制,這種機制可能對其他涉及細胞運動的過程很重要,例如轉移或傷口愈合過程中的癌癥侵襲,這可能為每種過程開發(fā)新形式的治療方法鋪平道路。 。
“我們的研究結果解決了科學界關于細胞如何移動的長期問題。傳統(tǒng)的解釋將過程比作火車如何移動:火車前部有一個發(fā)動機產生力,拉動其余部分。我們令人驚訝的發(fā)現(xiàn)表明,移動細胞的發(fā)動機位于后部而不是前部,“該研究的主要作者,羅伯托馬約爾教授(UCL細胞與發(fā)育生物學)表示。
這具有重要的后果,因為基于改變細胞運動以修復面部畸形,改善傷口愈合或抑制癌癥轉移的任何新療法應針對背部細胞而不是傳統(tǒng)上所做的前部細胞。
“在子宮內,神經嵴細胞需要從頭部向后移動才能形成面部。第一次,我們已經確定了遷移是如何發(fā)生的,它看起來與你的方式類似將從牙齒管背面擠出牙膏,將內容物移到前面,“市長教授說。
該發(fā)現(xiàn)對于了解面部缺陷的原因具有重要意義,例如腭裂和面部麻痹,其占全球所有出生缺陷的三分之一(每年320萬),并且是嬰兒死亡的主要原因。
在研究中,研究人員研究了青蛙和魚類的胚胎,因為它們的神經嵴細胞的行為方式與人類相似,它們的運動通常用于研究癌癥的擴散。此外,可以研究青蛙和魚的胚胎發(fā)育而不會造成傷害。
該團隊使用光來控制神經嵴細胞簇的行為,使用一種稱為光遺傳學的技術。他們發(fā)現(xiàn),當胚胎背部的神經嵴細胞被激光束照射時,他們發(fā)現(xiàn)當胚胎背部的神經嵴細胞收縮并導致朝向臉部運動時,在識別出聚集移動聚類的聚類周圍的蛋白質電纜后。
“通過澄清面部是如何發(fā)展的,我們可以開始研究這個過程如何不完全或不同地導致面部缺陷,并希望找到預防這些有害缺陷的方法,”博士說。研究員Adam Shellard(倫敦大學學院細胞與發(fā)育生物學),該論文的共同作者。
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