时间:2022-02-28 16:58:03来源:
细胞全天候工作,以提供,维持和控制生活的各个方面。与人类一样,交流是他们成功的关键。
每个重要的生物过程都需要细胞之间进行某种形式的通信,不仅与它们的近邻,而且还与远处的细胞进行通信。当前的理解是,这种信息交换依赖于信号分子的扩散或细胞间中继。
京都大学医学院研究生院的一个研究小组在《发育细胞》杂志上发表了一篇有关依靠“机械化学”信号控制细胞运动的新型通讯方法的报告。该研究小组专注于一个基本途径-MAPK / ERK或ERK途径-并能够证明单个细胞的运动如何触发级联反应,从而导致细胞集合体的迁移。
京都大学的科学家发现了单个细胞如何移动整个集合体。
该研究的负责人平岛刚(Tsuyoshi Hirashima)解释说:“细胞中的机械和生化信号从根本上控制着从稳态,发育到疾病的一切。”
“我们从过去的实验中知道,ERK途径在细胞活性中至关重要,但它如何在细胞集合中繁殖的机制尚不完善。”
MAPK / ERK非常重要,以至于它存在于所有细胞中,控制着从生长发育到最终细胞死亡的各种作用。当细胞表面的受体蛋白与信号分子结合时,该途径被激活,从而导致一系列蛋白和反应扩散到整个细胞内部。
该团队采用一种实时成像技术,可以可视化单个细胞的活跃ERK途径,从而开始观察细胞运动的影响。他们发现的结果出乎意料:当细胞开始自我扩展时,ERK活性增加,导致细胞收缩。
Hirashima说道:“细胞紧密地连接在一起,因此当人们从ERK激活中开始收缩时,它会吸引周围的细胞。”然后,这导致周围细胞扩展,激活其ERK,导致收缩,从而导致一种拔河运动传播到菌落运动中。
“研究人员以前曾提出,当激活ERK时,细胞会扩展,因此我们的结果令人惊讶。”
该小组将这些观察结果整合到一个数学模型中,将机械化学法规与定量参数结合在一起。输出证明与实验数据一致。
“我们的工作清楚地表明,ERK介导的机械化学反馈系统会产生复杂的多细胞模式,” Hirashima总结道。
“这将为理解许多生物学过程提供新的基础,包括组织修复和肿瘤转移。”
参考:o直野直野,塞拉利昂·罗塞蒂,阿里亚德娜·玛琳·卢拉拉多,青木和宏,泽维尔·特雷帕特,松田道幸和松岛刚志,“ ERK介导的机械化学波直接集体细胞极化”,2020年6月3日。
10.1016 / j.devcel.2020.05.011
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