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Nat Cell Biol:科学家发现皮肤干细胞或能感知附近细胞密度从而有效制定决策

来源:本站原创 2017-12-16 13:01

2017年12月14日 讯 /生物谷BIOON/ --人类机体皮肤是一种非常了不起的器官,其能保护机体免于病原体、毒性物质和其它有害物质的入侵;当然了,我们的皮肤需要在人类一生中不断持续更新,同时改变皮肤的尺寸以适应对机体的覆盖和保护,为了完成复杂动态的行为,皮肤中的每个细胞都有一个特定任务,这取决于其所处的位置;日前,来自普朗克研究所的研究人员通过研究发现,细胞的密度和拥挤程度在指导单一干细胞的命运决定,以及组织内分化细胞的运动上扮演着关键角色,这或许能够确保所有的细胞类型都能够正确定位到组织内部,相关研究刊登于国际杂志Nature Cell Biology上。

图片来源:MPI f. Biology of Ageing

成人的表皮组织由许多层构成,干细胞位于最底层,其任务就是产生新生细胞,随后分化并向上移动到特殊的皮肤层中去发挥相应的作用,分化的过程主要包括细胞特性的永久改变,以最适合于皮肤的天然屏障功能。皮肤必须维持干细胞和分化细胞水平的平衡,平衡的缺失会导致组织结构和功能的异常,然而目前研究人员并不清楚这种复杂平衡维持的分子机制。

研究者Yekaterina Miroshnikova表示,从研究一开始我们就想搞清楚皮肤是如何知道自己所处的位置以及如何发挥作用的;这项研究中我们对胚胎小鼠组织和培养的干细胞进行分析,发现了诱发皮肤这些机械行为的机制。

拥挤在一起所诱导的局部压力会促进细胞分化

研究者指出,分裂的干细胞能诱导干细胞层出现一种局部的拥挤效应,从而诱发细胞变形;更有意思的是,细胞之间的挤压和变形能够诱发附近细胞出现分化,这种拥挤和挤压的细胞能够改变自身特性,从底层的局部压力中逃脱且不断向上运动。实际上,这些细胞能够感知其附近细胞的行为变化,这或许就能为研究人员提供一种有效简单的方法来帮助维持组织的尺寸、结构和功能。

本文研究结果首次阐明了诸如人类皮肤等复杂机体组织如何通过简单的自我组织原则来产生并且维持其结构;未来研究人员将会继续将计算机模型和细胞生物学技术结合来阐明癌症发生期间特殊的遗传突变如何靶向作用干细胞的增殖,以及如何开发有效的手段杀灭癌细胞。(生物谷Bioon.com)

原始出处:

Yekaterina A. Miroshnikova, Huy Q. Le, David Schneider, et al. Adhesion forces and cortical tension couple cell proliferation and differentiation to drive epidermal stratification. Nature Cell Biology (2017). DOI: 10.1038/s41556-017-0005-z

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