細胞也會群聊科學家發(fā)現(xiàn)細胞的集體通訊

足球運動員比賽中經(jīng)常會見到碰頭商討戰(zhàn)術的情景，細胞也會這樣，一群細胞在一個相對局限的群體內(nèi)竊竊私語。歐洲分子生物學實驗室科學家最近在《自然》發(fā)表論文，闡述了細胞之間的這種集體通訊模式?？茖W家在斑馬魚側(cè)線管發(fā)育過程中發(fā)現(xiàn)這種現(xiàn)象，推測這是一種廣泛的細胞通訊模式，有可能在組織損傷修復、器官發(fā)育形成和癌癥發(fā)生等重要生物學過程和病理過程中發(fā)揮重要作用。如果這種現(xiàn)象確實存在，將對理解許多生物學現(xiàn)象提供一種新的范式。正如參與這一研究的SeviDurdu說法，每個人都可以說，每個人都可以聽，所有發(fā)言都被群體作為信號執(zhí)行下去，形成一種群策群力的現(xiàn)象.這種集體信號可對細胞群體發(fā)育產(chǎn)生決定性影響.細胞間這種通訊非常類似網(wǎng)絡聊天室。一群細胞通過這種方法實現(xiàn)集體通訊。

Durdu是歐洲分子生物學實驗室DarrenGilmour課題組的博士生，該小組發(fā)現(xiàn)斑馬魚的一種特定細胞之間的這種通訊模式，這些細胞可以發(fā)育成為側(cè)線。

側(cè)線是皮膚感覺器官中最高度分化的構(gòu)造，呈溝狀或管狀。側(cè)線管內(nèi)充滿粘液，它的感覺器神經(jīng)丘即浸潤在粘液中。當水流沖擊身體，水的壓力通過側(cè)線管上的小孔進入管內(nèi)，傳遞于粘液，引起粘液流動，并使感覺頂產(chǎn)生搖動，從而把感覺細胞獲得的外來刺激通過感覺神經(jīng)纖維傳遞到神經(jīng)中樞。

在斑馬魚發(fā)育過程中，大量細胞在兩側(cè)集體移動，一部分鄰近細胞停止移動，并相互聚集，最終發(fā)育成為側(cè)線管。另外的細胞則可以繼續(xù)移動，指導另外一群細胞停下腳步形成一個新的側(cè)線管。然后繼續(xù)。這些已經(jīng)形成側(cè)線管原始器官的細胞群可以變得扁平狀，直立起來，形成淚滴狀蒜瓣樣結(jié)構(gòu)。

Durdu發(fā)現(xiàn)，這些蒜瓣樣細胞群圍聚成一個共享空間或管腔，這里好像是一個陷阱，一起捕捉一種信息分子FGF。

成纖維細胞生長因子(FGF)包括酸性(aFGF)和堿性(bFGF)兩種。酸性成纖維細胞生長因子(aFGF)屬于成纖維細胞生長因子家族的成員，是一種多功能的細胞生長因子，對中胚層來源的多種細胞有營養(yǎng)和促分裂、分化作用。上皮細胞、真皮細胞、成纖維細胞、血管內(nèi)皮細胞、神經(jīng)細胞、成肌細胞、成骨細胞等均有aFGF的受體，aFGF對這些細胞都可以發(fā)揮作用。來源于中胚層和神經(jīng)外胚層的多功能細胞因子，是作用極強的有絲分裂原。對血管內(nèi)皮細胞、成纖維細胞、成肌細胞、造骨細胞等都有促分裂作用，并通過其趨化作用和促細胞遷移作用使巨噬細胞、間充質(zhì)細胞、內(nèi)皮細胞、成纖維細胞等向創(chuàng)傷部位聚集，啟動創(chuàng)傷愈合過程;修復肽直接作用于受損的細胞組織，能促進成纖維細胞生長，促進膠原細胞，角質(zhì)細胞分裂，增殖，使皮膚深層損傷組織迅速修復，加速傷口愈合.bFGF在體內(nèi)外均參與上述過程：對內(nèi)皮細胞有促分裂和趨化作用，刺激內(nèi)皮細胞膠原酶和纖維蛋白酶，能降解基底膜，并誘導毛細血管內(nèi)皮細胞向三維膠原基質(zhì)中遷移.形成毛細血管樣腔狀結(jié)構(gòu)。

在側(cè)線內(nèi)，大多數(shù)這種信號只存在于細胞頭部，但當這些細胞聚集起來時，他們可以分享這種信號，并共同做出停止移動得決定。

歐洲分子生物學實驗室科學家發(fā)現(xiàn)，通過集體協(xié)作得模式，能將FGF濃度提高到一定程度，足以使這些細胞停止移動。當設法將FGF濃度提高，側(cè)線管形成速度加快，數(shù)量增加。如果將FGF濃度降低，側(cè)線管形成速度變慢，數(shù)量減少。

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