干细胞感知密度做出决定

时间：2021-07-19 10:52:08 来源：

生长在培养皿中的皮肤细胞（绿色：细胞骨架，红色：细胞 - 细胞结蛋白）。mpi f。老化生物学

人体皮肤是一个非凡的器官，作为保护我们免受病原体，有毒物质等的障碍。我们的皮肤需要在我们的一生中不断更新，并且改变其尺寸以完全适合并覆盖身体。为了满足这种复杂和动态的行为，皮肤内的每个单元都具有依赖于其位置的特定任务。来自Max Planck生物学研究所老龄化的科学家们现在已经表明，细胞密度和拥挤在指示单一干细胞命运决策和在组织内向上的分化细胞的运动起起关键作用。这确保所有细胞类型正确地定位在组织内。

成人皮肤表皮是不同的层。干细胞位于其任务的底层中，在那里它们的任务是产生新的细胞，然后产生新的单元，该细胞分化并向上移动到更专用的上层。这种差异化过程涉及细胞属性的永久变化，以最佳适合用于服务皮肤的屏障功能。皮肤必须保持平衡数量的茎和分化细胞，因为适当平衡的损失将导致异常组织结构并因此起作用。在最近，这种复杂的平衡保持在很大程度上是未知的。

“在我们的研究开始时，我们询问了自己的皮肤细胞如何知道它们是如何以及他们所做的事情，”叶卡捷琳娜Miroshnikova，SaraWickström实验室的研究和博士后研究人员在Max Planck的情况下解释道老龄化生物学研究所。研究人员分析了胚胎小鼠组织和培养的干细胞，并发现了一种基于机械引导的优雅机制。

通过拥挤引起的局部压力导致差异化

“我们观察到，隐藏干细胞对干细胞层诱导局部拥挤效果，其使细胞变形在该事件附近。有趣的是，这种压缩和变形引发了邻近细胞的分化，“Miroshnikova解释道。拥挤和挤压的细胞改变其性质，导致他们从底层和向上运动的局部应力的“逃生”。“细胞感觉到他们的邻居正在做什么并确切的相反的事实提供了一种非常有效和简单的方式来维护组织大小，建筑和功能，”Miroshnikova说。

这些结果首次证明了通过自组织的非常简单的原则来证明如何产生和维护其结构的复杂组织。未来，本集团将继续使用计算建模和细胞生物学的组合来揭示癌症靶干细胞增殖和机械期间发生的遗传突变如何损害该过程。

出版物：Yekaterina A. Miroshnikova，等，“粘附力和皮质张力耦合细胞增殖和分化以驱动表皮分层，”自然细胞生物学（2017）DOI：10.1038 / S41556-017-0005-Z

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