细胞如何通信作为一个群体一起移动

当一个单独的小区需要移动到某个地方时，它自己管理得很好。它从其前缘延伸突出部分，缩回后缘以自动扫描，而不必担心它周围的其他细胞正在做什么。但是当细胞连接在一起的组织或上皮细胞时，它们必须与其邻居协调它们的运动。这就像走自己，而不是在拥挤的房间里游览。要通过人群，你必须通过说话（“赦免我”）或者将它们敲在肩上与他人交流。细胞做同样的事情，而不是口头提示和手势，他们使用蛋白质来相互信号。

这种协调的迁移在胚胎发育期间是重要的，当细胞迁移以形成器官时，在愈合过程中当它们移动以闭合伤口时，并且不幸的是在许多癌症的传播期间。科学家已经了解了这一过程中涉及的一些蛋白质，但是芝加哥大学的研究确定了一种新的信号系统，即上皮细胞用于协调其个体运动并有效移动组织。

在2017年3月13日发表的“ 发育细胞 ”杂志发表的一项研究中，细胞生物学家Sally Horne-Badovinac博士及其同事描述了两种细胞膜蛋白如何协同工作，以协调果蝇中的上皮迁移。一个称为Fat2，定位在细胞的后端; 另一个称为Lar，定位在细胞的前沿。随着细胞的迁移，Fat2在其后面的细胞中发出信号到Lar，这导致细胞扩展其前沿，卷入细胞前面。作为响应，Lar发回到前面的单元格，缩回其后沿。一步一步地，相邻的细胞以协调的方式协同工作，以移动整个组织。

分子遗传学和细胞生物学副教授，研究的资深作者Horne-Badovinac说：“一个细胞的突出部位在细胞的边缘之下，所以你得到的东西看起来像屋顶上的重叠木瓦。“这个过程在单细胞水平上是非常好的，但是当你把这些细胞整齐地捆在一起时，它就变得更加协调一致了。”

Horne-Badovinac和她的团队，其中包括博士后学者Kari Barlan，博士，论文的主要作者，现在在普林斯顿大学的Marueen Cetera博士，使用果蝇模型研究信号过程。在雌蝇的卵巢内，有助于形成卵的组织旋转以产生蛋的细长形状。科学家们知道Fat2和Lar都参与了伸长过程，但是最近才发现，细胞迁移是因为它们围绕圆形腔的圆周旋转，而不是从一点到另一点直线移动。

通过检查具有正常和遗传改变的细胞混合物的卵巢组织，他们看到当Fat2从其后面具有正常细胞的细胞块中缺失时，正常细胞没有使其通常的前缘突起。如果Lar在正常贴片后面的细胞块中丢失，则正常细胞没有缩回其后缘移动。

“这是令人惊讶的，因为我们知道蛋白质[Fat2]处于细胞的后端，但我们在细胞的前沿看到了一个效果。所以最初没有任何意义，“Horne-Badovinac说。“它需要沿着这些克隆边界进行仔细分析才能真正弄清楚。”

Horne-Badovinac说她仍然有很多关于这些蛋白质如何相互作用的问题，并认为可能还有其他蛋白质涉及细胞骨架机制，从而实际上驱动细胞运动。

她说：“这只是冰山一角，以了解这个信号系统的工作原理。” “我喜欢思考细胞的集体行为，他们如何相互沟通，以及细胞团如何以复杂的方式做出统一的决策。通过在简单的果蝇系统中研究这一过程，我们可能会产生有助于了解伤口愈合或癌症扩散的信息。“

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