上皮細胞如何保持數(shù)目恒定？
中國微生物菌種查詢網(wǎng) 來源：生物探索 / 2017-02-20 08:37:35
上皮細胞組成的皮膚覆蓋了內(nèi)部器官，在器官上形成一道保護屏障，使其可以正常地發(fā)揮作用。不過，上皮中的細胞以非?？斓乃俣雀?。為了維持健康的細胞密度，分裂和死亡的細胞數(shù)量必須相同。如果這種平衡被打破，炎性疾病或癌癥就會發(fā)生。
Huntsman癌癥研究所的JodyRosenblatt博士稱：“如果過多的上皮細胞死亡，你將失去器官屏障的功能，這樣哮喘和結(jié)腸炎等炎性疾病就會發(fā)生。另一方面，如果太多的細胞分裂，那么細胞就會過剩，有可能導(dǎo)致腫瘤發(fā)生。因此，任何一方面的不平衡都是有問題的?！?
大約90%的癌癥發(fā)生在覆蓋器官的上皮中。了解哪些因素控制細胞分裂和死亡，以及這些過程如何關(guān)聯(lián)，對了解癌癥的發(fā)生十分關(guān)鍵。HCI的研究團隊發(fā)現(xiàn)了這個謎題的答案。他們了解到，相反的機械張力控制了細胞分裂和細胞死亡。具體來說，拉伸上皮細胞導(dǎo)致其分裂，而擠壓上皮細胞導(dǎo)致其排出和死亡。
Rosenblatt表示：“我們的發(fā)現(xiàn)可歸結(jié)為一個十分簡單的原則。這都取決于機械張力。如果細胞覺得太過擁擠，它們就會彈出一些細胞。細胞的排出使得整塊細胞又恢復(fù)到它們喜歡的密度?！?
另一方面，研究人員又注意到細胞在稀疏的區(qū)域發(fā)生分裂。“如果細胞變得過于稀疏，它們就會激活細胞分裂，這個信號來自機械拉伸，”Rosenblatt解釋說?！盀榱藴y試這一點，我們拉伸細胞，發(fā)現(xiàn)僅僅一小時就能觸發(fā)細胞分裂。這個過程還表明拉伸是細胞分裂的正常觸發(fā)器。”
Rosenblatt的團隊發(fā)現(xiàn)，細胞分裂和死亡都是由同一個蛋白控制的，這就是Piezo1。這個蛋白質(zhì)能感知擁擠和拉伸，但結(jié)果是完全不同的，這取決于細胞處于什么狀態(tài)。Piezo1就像一個調(diào)節(jié)冷熱的恒溫器，通過一個傳感器去測量擁擠和拉伸。如果有兩個獨立的調(diào)節(jié)器，那么若一個傳感器出問題，事情可能會失去控制。
此外，Rosenblatt的團隊還發(fā)現(xiàn)了細胞周期中的一個階段，其中細胞暫停分裂。他說：“我們一直認為，一旦細胞進入一個分裂周期，它們只能前行通過。不過我們發(fā)現(xiàn)了一個點，其中細胞暫停下來，等待分裂。這些細胞已經(jīng)準備好了一切，但它們?nèi)酝Ｔ谀抢?，這是我們沒有預(yù)料到的?！?
Rosenblatt認為，通過了解細胞在正常情況下如何分裂，科學(xué)家將更好地了解上皮細胞在癌癥中如何分裂?！拔覀冋谔剿鬟@些過程是如何出錯的，特別是那些目前仍無法治療的疾病，比如哮喘和轉(zhuǎn)移性癌癥。”
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