发布时间:2015-01-16 14:09 原文链接: NatCommun:科学家揭示细胞间交流的分子机理

  在脊柱动物胚胎发育期间,特殊的信号分子会告知配一个细胞其所处的位置在哪儿,因此细胞就会以这种方式来形成自身独特的结构和功能。近日,一项发表于国际杂志Nature Communications上的研究论文中,来自卡尔斯鲁厄理工学院的研究人员首次揭示了,这些信号分子可以通过长丝状的细胞突出物被成捆地进行传输。

  文章中,研究人员对斑马鱼研究揭示了信号分子的传输影响细胞间信号特性的分子机制。有机体、器官及组织都是包含成千上万种不同类型细胞的复杂三维系统,在脊椎动物胚胎发育期间,每个细胞都需要得到其位置信息从而形成在后期履行特殊功能的细胞类型,这种信息可以通过信号分子来传输,也就是所谓的形态发生,这种形态发生不仅在组织中是同源分布的,而且其浓度也是不断变化的,多种浓度可以激活不同的基因在靶细胞中进行表达。

  在中枢神经系统中发育的细胞会接受来自Wnt家族蛋白的信号分子来作为其位置信息,Wnt蛋白的浓度决定了是否细胞分化为前脑细胞或是后脑细胞。研究者Steffen Scholpp教授指出,这些信号分子的分布必须被精确控制,其浓度或者传输方向的微小改变都会引发严重的损伤,比如胚胎发育期间大规模畸形的发生或者癌症的发生等。

  文章中,研究者首次揭示了Wnt蛋白可以通过长的细胞突出物-伪足来进行特殊性传输,而信号分子仅可以装载到伪足上,从而以这种方式实现细胞间的通讯;同时信号分子也可以结合靶向细胞的表面受体来诱导正确的细胞反应。如今细胞来源就可以精确决定哪些靶向细胞可以接收信号,以及接收的信号蛋白的量。

  最后研究者总结道,本文研究中研究人员对斑马鱼和人类细胞系进行了深入的研究,成功实现了细胞伪足的重新制造,并且分析了Wnt信号形态发生的信号特性产生的改变。

相关文章

细胞与基因治疗|国家重点研发计划颠覆性技术创新重点专项申报指引

5月26日,京津冀国家技术创新中心发布《国家重点研发计划颠覆性技术创新重点专项2025年度细胞与基因治疗领域项目申报指引》。该项目面向基础性、战略性重大场景,聚焦细胞与基因治疗领域关键核心技术环节,形......

3D活细胞样本在轨长期冷冻保存首获突破

4月30日,神舟十九号飞船携空间站第八批空间科学实验样品顺利返回地球。其中,中国科学院深圳先进技术研究院(以下简称深圳先进院)医药所能量代谢与生殖研究中心雷晓华研究员团队的“太空微重力环境下人多能干细......

EVIDENT焕新亮相细胞年会,以奥伟登之名加速本土化战略

人工智能正以前所未有的速度重塑细胞生物学研究。从高分辨率成像到细胞行为动态分析,AI技术不仅提升了数据处理的精度与效率,同时随着AI与生物学、医学等学科的深度融合,其在细胞研究中的应用正不断突破边界,......

最高500万上海2025年度关键技术研发计划“细胞与基因治疗”项目开始申报

上海市科学技术委员会关于发布2025年度关键技术研发计划“细胞与基因治疗”项目申报指南的通知沪科指南〔2025〕5号各有关单位:为深入实施创新驱动发展战略,加快建设具有全球影响力的科技创新中心,根据《......

西湖大学连发两篇Nature破解复杂疾病细胞地图与线粒体转运之谜

描述疾病相关细胞的空间分布对于理解疾病病理学至关重要。近日,西湖大学杨剑团队在Nature在线发表题为“Spatiallyresolvedmappingofcellsassociatedwithhum......

生命科学领域再添国之重器:人类细胞谱系大科学研究设施启动建设

湾区再添"国之重器"3月25日,总投资逾30亿元的人类细胞谱系大科学研究设施在广州国际生物岛正式破土动工。作为国家"十四五"规划布局的重大科技基础设施,该项目将......

一种蛋白能调节细胞年轻与衰老态

日本大阪大学团队发现,接头蛋白复合物2α1亚基(AP2A1)能让细胞在年轻和衰老这两种状态之间切换,这意味着在逆转细胞衰老研究方面迈出了关键一步。相关论文发表于近期《细胞信号》杂志。随着年龄增长,衰老......

新型脑细胞会告诉我们何时停止进食

当小鼠摄入足够食物时,小鼠大脑中的神经元会告诉它们停止进食——人类可能也有同样的细胞,所以我们有朝一日可能会操纵这些细胞来帮助治疗肥胖症。相关研究成果发表于《细胞》。“我们试图解答的主要问题是大脑如何......

研究揭示地方真实数据在全球疾病负担研究中的重要性

2月23日,记者从海南医科大学获悉,该校热带医学院杨国静教授团队近日在国际医学期刊《英国医学杂志》在线发表论文《中国被忽视热带病负担估计的差异:真实世界数据与GBD2021的比较研究(2004—202......

科学家破解辐射损伤细胞机制

中国科学院广州生物医药与健康研究院副研究员孙益嵘团队与美国加州大学洛杉矶分校的研究人员合作,首次证实了干扰素基因刺激因子(STING)蛋白可以通过一个全新信号通路(PARP1-PAR-STING)直接......