“勝者為王，敗者為寇”不僅是歷史名言，在生物學(xué)上也成立，比如說(shuō)一組最開(kāi)始都是相同的細(xì)胞，但是其中的一個(gè)細(xì)胞會(huì)開(kāi)始分泌抑制它身邊細(xì)胞分化的分子信號(hào)，“踩”著其它細(xì)胞生長(zhǎng)，最終產(chǎn)生了差異。

到目前為止，已知負(fù)責(zé)這種側(cè)向抑制的唯一信號(hào)傳導(dǎo)機(jī)制是Notch-Delta信號(hào)傳導(dǎo)途徑。近期來(lái)自?shī)W地利科學(xué)技術(shù)研究所（IST奧地利）的Carl-Philipp Heisenberg教授和他的博士后夏鵬（Peng Xia，音譯）報(bào)道了一種新的橫向抑制機(jī)制，這種機(jī)制不采用Notch-Delta信號(hào)通路，而是機(jī)械競(jìng)爭(zhēng)。

這一研究成果公布在2月的Cell雜志上。

你就是整個(gè)細(xì)胞群中最大的“崽”

這項(xiàng)研究是在斑馬魚(yú)中展開(kāi)的，斑馬魚(yú)卵周圍環(huán)繞著顆粒細(xì)胞，在生長(zhǎng)過(guò)程中，這群細(xì)胞中的一個(gè)細(xì)胞變得明顯不同：它比所有其它細(xì)胞都大，這就是這是微孔前體細(xì)胞（MPC）。

Heisenberg教授和夏鵬針對(duì)這個(gè)細(xì)胞，開(kāi)始分析了解MPC如何在所有這種命運(yùn)的顆粒細(xì)胞中被挑選出來(lái)的。

早期實(shí)驗(yàn)表明，Notch-Delta信號(hào)通路雖然在發(fā)育過(guò)程中的大多數(shù)情況下，負(fù)責(zé)橫向抑制，但并不參與MPC的變化過(guò)程。然而，MPC的發(fā)展方式和對(duì)鄰近細(xì)胞的影響吸引了研究人員，他們檢測(cè)這種對(duì)空間的爭(zhēng)奪是否能起作用。

研究人員通過(guò)他們的實(shí)驗(yàn)設(shè)置，發(fā)育組織中的張力，發(fā)現(xiàn)MPC明顯壓制了它的鄰居細(xì)胞。之后研究人員去除了MPC，觀察其缺失時(shí)會(huì)發(fā)生什么。

通常，在MPC的發(fā)育過(guò)程中，信號(hào)傳導(dǎo)途徑Y(jié)AP/TAZ途徑響應(yīng)機(jī)械刺激，在MPC中活性最強(qiáng)，在周圍細(xì)胞中活性較低。一旦研究人員去除MPC，周圍細(xì)胞中的TAZ蛋白就再次活躍起來(lái)。細(xì)胞開(kāi)始再次相互競(jìng)爭(zhēng)：一個(gè)細(xì)胞變得越來(lái)越大，“贏得”競(jìng)爭(zhēng)成為新的MPC。

夏鵬博士說(shuō)：“這就像是卵細(xì)胞發(fā)育的自然過(guò)程。當(dāng)我們?nèi)コ齅PC時(shí)，另一個(gè)細(xì)胞將扮演它的角色，再次快速增長(zhǎng)并抑制它的鄰居細(xì)胞。在MPC發(fā)育過(guò)程中，側(cè)向抑制不是通過(guò)Notch途徑，而是通過(guò)控制TAZ蛋白活性的機(jī)械信號(hào)介導(dǎo)的?！?/p>

為何MPC需要變大

研究人員也發(fā)現(xiàn)了MPC變得如此之大的原因。MPC中的TAZ信號(hào)傳導(dǎo)不僅觸發(fā)細(xì)胞生長(zhǎng)，而且還導(dǎo)致MPC周圍的細(xì)胞外基質(zhì)沉積，反過(guò)來(lái)又通過(guò)整合素粘附受體促進(jìn)MPC內(nèi)的TAZ活性。這種正反饋循環(huán)最終導(dǎo)致MPC中的TAZ過(guò)度活躍及其快速增長(zhǎng)。MPC的大尺寸對(duì)于它未來(lái)形成卵母細(xì)胞的通道至關(guān)重要，精子可以通過(guò)這個(gè)通道到達(dá)卵母細(xì)胞，進(jìn)行受精。在TAZ突變的斑馬魚(yú)中，MPC不能正常發(fā)育。卵子沒(méi)有通道，精子無(wú)法進(jìn)入它們，因此細(xì)胞無(wú)法受精，這也就解釋了解決了為何這些魚(yú)不育的原因。

來(lái)源：生物通

原文標(biāo)題：

Lateral Inhibition in Cell Specification Mediated by Mechanical Signals Modulating TAZ Activity