由法国的三个主要机构研究人员组成的一个科研小组发现,细胞凋亡对其周围组织的影响比之前预期的要多,这种细胞变化会引发细胞组织更多变化。
许多年来,生物学家认为当细胞死亡(或者凋亡)的时候,它们就是简单收缩,分解和消失。近期的研究发现这个过程实际上还存在许多内容,并且这一过程依赖于其在机体中出现的位置。
比如说上皮细胞——这种细胞构成了上皮细胞组织,也就是划分出体腔使其间隔开来的细胞。研究人员发现正在死亡的细胞仍维持这与活细胞之间的物理联系,并且还会用力拉扯细胞,使之变形。而这项最新研究则为揭示这个过程提供了更深入的见解,研究人员通过分析果蝇幼虫阶段腿部关节提出了新观点,这一位置正是之前研究指出的受到细胞凋亡影响的区域。
为了更好地理解细胞凋亡对果蝇发育有何影响,研究人员修改了荧光标记,令它们更加容易被观察到。利用这种新标记,研究人员发现蛋白会累积到即将死亡细胞的极化中心基底轴部分。而且这些细胞还会施力给其周围的细胞,令周围细胞中的肌球蛋白水平增加,从而引发其收缩,之后折叠。此外,研究人员还发现即将死亡的细胞中,肌球蛋白功能就会被抑制,周围细胞中肌球蛋白也产生变化,使细胞更容易被拉扯。
这些发现均表明,细胞凋亡并不仅仅是一种单纯的细胞诞生和死亡过程,而是果蝇成熟的重要组成成分。并且对于我们人类也是如此,显然细胞凋亡参与了组织变化过程,在组织形成过程中发挥了巨大的作用。
除了细胞凋亡之外,细胞大小的变化也是细胞生物学中的一个存在已久的谜题。近期一组美国研究人员设计出一种微型装置来隔离并操控细胞个体,这种装置可以使他们跟踪数千细菌细胞个体几百代的发展过程。他们在严格保持多种生长条件稳定的情况下,监测了成千上万的大肠杆菌和枯草芽孢杆菌的生长和分裂过程。这一实验使他们获得了以往研究之数千倍的样本量,在此基础上,他们进行了前所未有的量化研究。
研究人员通过建设与实验数据相匹配的数学模型发现,细胞生长遵循一种生长定律——按照恒定速率进行指数增长。他们还吃惊地发现,细胞对空间或时间都不“敏感”,它们的分裂遵循着“独特而简单的细胞大小控制量化原则”:不管新生细胞大小如何,每一代都会向群体中增加相同的体积,这种增长原则自动保证了不同大小细胞分布的稳定性。
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