细胞命运是“从小一看，到老一半”
查字典生物网
2016-07-14
日本国际电气通信技术研究所佐藤匠德所长领导的研究小组公布，他们发现细胞过去的形状决定细胞的未来命运，并从分子水平上解读这一机理。
研究小组使用了周身透明便于观察每个细胞状态的斑马鱼作为脊椎动物模型。斑马鱼的神经细胞V2细胞在分裂过程中呈有趣的形状。细胞分裂前失去原有的形状变成球形，形成V2a和V2b两种细胞不相等分裂。研究小组选用V2细胞分析决定细胞形状命运的机理。
研究人员发表在近期《自然—通讯》杂志网络版上的报告称，他们首先开发了可观察每个细胞形状变化的实时成像方法，在细胞分裂期变化为球形和细胞分裂引起失去原有的曲折形状后，观察V2a细胞和V2b细胞向哪个方向分化。然后用激光照射V2细胞，人为使细胞形状发生改变，定量观察新生的曲折形状和细胞分裂后其命运的相互关系，用数理统计进行分析。结果发现，在分裂前的具有曲折形状后的细胞中，带有尖突的细胞有向V2a细胞分化的倾向。
研究小组为从根本上了解该现象的分子机理，用计算机构筑了数理模型。他们假设了数理模拟的分子机理，利用遗传学等方法反复验证。发现细胞膜上的信号分子三角洲配体局限于细胞曲折部位，在曲折消失后仍然存在。三角洲配体是生物调节细胞命运的因子，影响细胞形状。即三角洲配体的存在呼应细胞形状曲折，形状保存在记忆中，在细胞失去曲折后仍然对将来的命运产生影响。
这一发现为几个世纪以来细胞形状与机能和命运相关的生物学基础提供了新的见解。这一新的知识随着今后生物学基础研究的进展，对细胞组织的生理机能以及疾病预测和诊断技术发展具有重要意义。
