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        細(xì)胞去的地方 機(jī)械和化學(xué)線索合作引導(dǎo)它們
        
			
        
				2019-01-10 11:15:52
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			  來(lái)源：
			
        
		
        
				
		
        
			
        活細(xì)胞通過向更高濃度的細(xì)胞移動(dòng)來(lái)響應(yīng)生化信號(hào)，這是過去幾十年生物學(xué)家精心設(shè)計(jì)的過程。但是細(xì)胞也會(huì)隨著機(jī)械力的作用而移動(dòng)，例如碰到其他物體 - 雖然這個(gè)動(dòng)作的細(xì)節(jié)很難理解。現(xiàn)在，11月7日發(fā)表在PNAS期刊上的一項(xiàng)新研究的結(jié)果顯示，細(xì)胞使用相同的分子網(wǎng)絡(luò)對(duì)化學(xué)和機(jī)械信號(hào)做出反應(yīng)，使他們能夠?qū)撛跊_突的信號(hào)組合成一條統(tǒng)一的路徑。研究人員表示，由于細(xì)胞運(yùn)動(dòng)在胚胎發(fā)育，腫瘤轉(zhuǎn)移，傷口愈合以及免疫細(xì)胞對(duì)細(xì)菌和病毒的反應(yīng)中至關(guān)重要，因此研究人員向科學(xué)家們邁進(jìn)了一步，了解這些生物過程。
        

        細(xì)胞去的地方 機(jī)械和化學(xué)線索合作引導(dǎo)它們
        

        “在現(xiàn)實(shí)生活中，化學(xué)信號(hào)并非孤立地發(fā)生，”約翰霍普金斯大學(xué)艾薩克莫里斯和露西爾伊麗莎白干部胚胎學(xué)教授Peter Devreotes博士說。“我們的實(shí)驗(yàn)有助于解釋他們?nèi)绾螐亩鄠€(gè)來(lái)源接收方向線索并將它們整合起來(lái)以指導(dǎo)他們的運(yùn)動(dòng)。”
        

        Devreotes的研究團(tuán)隊(duì)建立在其早期的細(xì)胞運(yùn)動(dòng)研究基礎(chǔ)上，以響應(yīng)化學(xué)信號(hào)，這一過程稱為趨化性。使用單細(xì)胞變形蟲Dictyostelium discoideum，使用指狀突起移動(dòng)，該團(tuán)隊(duì)主要檢查變形蟲自由漂浮在燒瓶中的行為，但是Devreotes實(shí)驗(yàn)室的前博士后研究員Yulia Artemenko博士想要觀察粘附在表面上的細(xì)胞過程，就像它們?cè)谧匀画h(huán)境中一樣。對(duì)于這項(xiàng)新研究，她將一些生物放入兩個(gè)盤子中，等待它們附著在表面上。然后，她在一個(gè)培養(yǎng)皿中添加化學(xué)提示物cAMP，然后輕輕搖動(dòng)它以分配信號(hào); 另一方面，她沒有添加任何東西，但仍然搖搖欲墜。
        

        據(jù)她所知，她驚訝地發(fā)現(xiàn)，兩種菜肴中細(xì)胞的反應(yīng)是相同的。在排除可能的錯(cuò)誤之后，該團(tuán)隊(duì)開始懷疑控制盤中的細(xì)胞對(duì)流體的機(jī)械流動(dòng) - 稱為剪切應(yīng)力 - 與它們通常對(duì)化學(xué)線索的響應(yīng)方式相同。
        

        為了驗(yàn)證這一假設(shè)，研究人員將細(xì)胞置于特殊腔室中進(jìn)行剪切應(yīng)力，并尋找典型的趨化性反應(yīng)。具體而言，他們使用顯微鏡分析了細(xì)胞內(nèi)六種蛋白質(zhì)的變化特性，發(fā)現(xiàn)它們遵循的定位模式等同于響應(yīng)化學(xué)信號(hào)的細(xì)胞定位模式。然后，他們生物化學(xué)評(píng)估了在趨化性過程中已知具有活性的其他四種蛋白質(zhì)的活性，并得到了相同的結(jié)果。
        

        “細(xì)胞對(duì)化學(xué)信號(hào)有大約30種不同的反應(yīng)，我們測(cè)試了超過三分之一的細(xì)胞，”約翰霍普金斯大學(xué)醫(yī)學(xué)院細(xì)胞生物學(xué)系主任Devreotes說。“每一個(gè)看起來(lái)都像是對(duì)化學(xué)線索的反應(yīng)，但實(shí)際上是對(duì)機(jī)械線索的反應(yīng) - 在這種情況下，剪切應(yīng)力。”
        

        細(xì)胞對(duì)化學(xué)信號(hào)反應(yīng)的另一個(gè)標(biāo)志是它的敏感性在一個(gè)循環(huán)中重復(fù)：在系統(tǒng)響應(yīng)之前，提示必須達(dá)到一定水平，然后它在最大程度上響應(yīng)，然后在它再次響應(yīng)之前進(jìn)入無(wú)反應(yīng)的時(shí)期。Devreotes說，當(dāng)受到剪切應(yīng)力時(shí)，細(xì)胞表現(xiàn)出相同的行為。不僅如此，如果他們獲得機(jī)械提示，他們對(duì)化學(xué)線索沒有反應(yīng)，直到無(wú)響應(yīng)的時(shí)期到期。
        
			

			
          
        
			
        
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