Nature子刊:世界上組織最嚴(yán)密的軍隊(duì)-細(xì)胞
日期:2014-12-08 09:11:52
大自然鬼斧神工,設(shè)計(jì)了巧妙的系統(tǒng):在血管內(nèi)有一種稱(chēng)為上皮細(xì)胞的細(xì)胞層排列其上,當(dāng)血流過(guò)血管的時(shí)候,這些細(xì)胞就會(huì)分裂替代已死亡的細(xì)胞。但是如果有一個(gè)血塊阻止血液流過(guò)這些上皮細(xì)胞,那么細(xì)胞就會(huì)更快的分化。近期Niels Bohr研究院的研究人員發(fā)現(xiàn),細(xì)胞分裂實(shí)際上非常有序:新的細(xì)胞會(huì)排排隊(duì),隨著大塊面積中的漩渦進(jìn)行動(dòng)態(tài)移動(dòng)。這一發(fā)現(xiàn)將有助于加深我們對(duì)血管的理解,幫助堵塞的血管重新拓寬。
這一研究成果公布在Nature Communications雜志上。
活體組織不同于世界上的任何其它材料,它是由一些帶有代謝,和分化功能,并且能不斷更新的細(xì)胞組成。在成人體內(nèi),一般來(lái)說(shuō),細(xì)胞只能分裂形成新細(xì)胞替代舊的細(xì)胞,死亡細(xì)胞,但是如果出現(xiàn)異常情況,機(jī)體就會(huì)形成不同尋常的新細(xì)胞。
檢測(cè)“活”血管組織
研究人員分析了未有液體流過(guò)的上皮細(xì)胞層中新細(xì)胞形成的動(dòng)態(tài)過(guò)程,這個(gè)分析過(guò)程是在實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)環(huán)境下進(jìn)行的,模擬了血塊阻止血流的上皮細(xì)胞層。為了遵循細(xì)胞和組織的動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)過(guò)程,研究人員采用了相差顯微鏡,這使得他們能在細(xì)胞分裂之前和過(guò)程中分析組織的動(dòng)態(tài)行為。
有序模式
“我們的實(shí)驗(yàn)表明,這種組織就像一種粘性材料,上皮細(xì)胞層是連續(xù)的,細(xì)胞相互緊靠著,當(dāng)一個(gè)細(xì)胞分化了,新的細(xì)胞就會(huì)從起點(diǎn)移動(dòng),所有其他的細(xì)胞也會(huì)隨之移動(dòng),造成大型,有序運(yùn)動(dòng),形成組織漩渦,”文章作者Lene Oddershede說(shuō)。
這個(gè)秩序井然的過(guò)程常常是發(fā)生運(yùn)動(dòng)的一個(gè)信號(hào),這也是像水一樣低粘度的流動(dòng)性材料常見(jiàn)的快速運(yùn)動(dòng),就像是天氣預(yù)報(bào)里看到的云層變化形成。
研究人員還利用理論模型系統(tǒng)提出了開(kāi)創(chuàng)性實(shí)驗(yàn)結(jié)果,模型得出了相同的結(jié)果,這表明這一復(fù)雜模型能作為歷屆血塊堵塞的血管細(xì)胞研究新工具。
“這項(xiàng)研究通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和模擬模型,有力的證明了,增加的細(xì)胞分裂也許能幫助組織生長(zhǎng)和愈合,這一過(guò)程完成基于物理學(xué)機(jī)制,無(wú)需生物學(xué)信號(hào),這對(duì)于血塊愈合至關(guān)重要,也證明了大自然自我修復(fù)的力量,”Lene Oddershede說(shuō)。