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      精子干細(xì)胞放牧淋巴牧草以維持種群大小
      
			
      
				2019-01-16 19:33:41
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			  來(lái)源：
			
      
		
      
				
		
      
			
      并不是所有的干細(xì)胞都局限于干細(xì)胞的特定領(lǐng)域，就像牛被關(guān)在牛欄里一樣。相反，一些干細(xì)胞四處游走。例如，精子干細(xì)胞在睪丸的基底膜上移動(dòng)。與擠在干細(xì)胞壁龕內(nèi)的干細(xì)胞不同，精子干細(xì)胞缺乏與提供自我更新促進(jìn)因子的細(xì)胞的持續(xù)物理接觸。然而，精子干細(xì)胞在維持其數(shù)量方面并不比利基干細(xì)胞差。問(wèn)題是，怎么做?
      

      精子干細(xì)胞放牧淋巴牧草以維持種群大小
      

      為了回答這個(gè)問(wèn)題，日本國(guó)家自然科學(xué)研究所的科學(xué)家們研究了老鼠的精子形成過(guò)程?？茖W(xué)家們發(fā)現(xiàn)，精子干細(xì)胞數(shù)量的穩(wěn)定是通過(guò)一個(gè)自我組織的過(guò)程實(shí)現(xiàn)的，在這個(gè)過(guò)程中，精子干細(xì)胞積極遷移，并爭(zhēng)奪有限的自我更新促進(jìn)成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子(FGFs)。
      

      12月20日發(fā)表在《細(xì)胞干細(xì)胞》雜志上的一篇題為《有絲分裂素的競(jìng)爭(zhēng)在開(kāi)放生態(tài)位中調(diào)節(jié)生精干細(xì)胞的穩(wěn)態(tài)》的文章詳細(xì)介紹了這一過(guò)程。在本文中，“開(kāi)放生態(tài)位”并不等同于“開(kāi)放范圍”。相反，它指的是一種草場(chǎng)，一種精子干細(xì)胞可以在其中漫游的有限區(qū)域。
      

      這篇文章的作者寫道:“我們認(rèn)為干細(xì)胞的穩(wěn)態(tài)是通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)有限的FGFs來(lái)實(shí)現(xiàn)的。”“我們表明，干細(xì)胞密度對(duì)FGF劑量的定量依賴、干細(xì)胞對(duì)FGF來(lái)源的偏定位以及損傷后再生過(guò)程中的干細(xì)胞動(dòng)力學(xué)，都可以在基于‘有絲分裂原競(jìng)爭(zhēng)’的最小理論模型的框架內(nèi)進(jìn)行預(yù)測(cè)和解釋。”
      

      對(duì)FGF產(chǎn)生增加或減少的小鼠的定量分析揭示了一個(gè)簡(jiǎn)單的機(jī)制:移行干細(xì)胞攝取和消耗FGFs。消耗更多FGFs的干細(xì)胞很可能復(fù)制，而消耗較少的干細(xì)胞則傾向于分化。在這個(gè)框架下，干細(xì)胞有效地相互競(jìng)爭(zhēng)有限的FGF供應(yīng)，導(dǎo)致干細(xì)胞數(shù)量根據(jù)FGF供應(yīng)的速率自動(dòng)調(diào)整到特定的值。
      

      這篇文章的作者提出，這一競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制，使我們對(duì)干細(xì)胞在組織內(nèi)的調(diào)控取得了更大的了解，而沒(méi)有了正規(guī)的，解剖學(xué)上的可定義的干細(xì)胞，這種微觀環(huán)境有時(shí)被稱為開(kāi)放利基。
      

      該研究的通訊作者之一、劍橋大學(xué)(University of Cambridge)理論物理學(xué)家本杰明西蒙斯(Benjamin Simons)教授說(shuō)，“作為干細(xì)胞密度控制的一種普遍而強(qiáng)大的機(jī)制，這些發(fā)現(xiàn)可能對(duì)其他組織類型的干細(xì)胞密度調(diào)控具有重要意義。”
      

      “精子干細(xì)胞在睪丸中遷移以攝取FGFs，就像奶牛在草地上移動(dòng)以吃它們賴以生存的草一樣。另一位通訊作者是日本國(guó)家自然科學(xué)研究院基礎(chǔ)生物學(xué)研究所的發(fā)育生物學(xué)家。“有趣的是，干細(xì)胞的動(dòng)力學(xué)可以用類似于生態(tài)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)方法來(lái)描述。”
      
			

			
        
      
			
      
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