东北大学 成人组织中的隔室
荧光蛋白表达显示翅膀和腹部的后间隔
请注意,隔间之间的边界非常直
学分:东北大学 东北大学的科学家首次提供了实验证据,证明细胞粘性有助于它们在发育过程中保持在正确的区域内
细胞聚在一起的紧密程度被称为细胞粘附,这似乎是由一种在免疫系统中发挥作用的蛋白质引起的
这项发现详细刊登在《自然通讯》杂志上
科学家们长期以来观察到,尚未特化的细胞以一种方式移动,这种方式确保了特定组织的细胞群保持在一起
1964年,美国生物学家马尔科姆·斯坦伯格(Malcolm Steinberg)提出,具有相似粘附性的细胞相互接触,以尽量减少能量消耗,产生热力学稳定的结构
这就是众所周知的差异粘附假说
许多其他的理论工作强调了细胞间粘附的差异对于分离细胞群和维持它们之间的界限的重要性,但是这还没有在活的动物上皮组织中得到证实
领导这项研究的东北大学组织遗传动力学实验室的Erina Kuranaga说:“我们的研究首次表明,细胞分选受粘附变化的调节。”
Kuranaga和她的团队在果蝇蛹中进行了实验,发现一种叫做Toll-1的基因在这种粘附过程中起了主要作用
当果蝇从未成熟的幼虫阶段发育成成熟的成虫时,被称为成组织细胞的上皮组织形成细胞在腹部聚集成几个“巢”
每个巢包含一个前室和一个后室
成组织细胞注定要取代幼虫细胞,形成成虫表皮,即覆盖苍蝇的最外层
每个隔室中的细胞形成离散的细胞群,因此它们需要粘在一起,在它们之间形成一个明显的边界
正常果蝇的前室和后室由一条直线分开(左),缺乏Toll-1基因的突变果蝇的前室和后室由一条扭曲的直线分开(右)
学分:东北大学 使用荧光标签,仓那加和她的团队观察到Toll-1蛋白主要在后房表达
它的荧光还显示出两个隔间之间的明显界限
进一步的研究表明,Toll-1具有粘附分子的功能,促使相似的细胞粘在一起
这个过程保持了两个隔室之间的边界笔直,纠正了细胞分裂时产生的畸变,增加了细胞数量
有趣的是,Toll蛋白以识别入侵病原体而闻名,而对其在免疫系统之外的作用知之甚少
“我们的工作提高了对Toll蛋白非免疫作用的理解,”仓永说
她和她的团队下一步计划研究果蝇上皮细胞中其他Toll基因的功能
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