幼稚细胞如何学习交流

幼稚细胞如何学习交流

科学教条经常被推翻，例如大多数发育生物学家曾推测近期产生自干细胞或称为祖细胞（progenitors）的幼稚细胞已经具有了与其他细胞之间的相互交流的能力，事实上并非如此。来自卡内基Allan Sprading和博士后Ming-Chia Lee的最新研究证实，婴儿细胞在能够参与以细胞正常发育和顺利完成其功能为基础的组群相互作用之前，幼稚细胞必须经历一个特异基因的发育过程。早期阶段的细胞不能完全进行信息交流可能为我们理解正常发育的细胞和癌细胞的基因活性如何改变提供了重要的暗示。

通过组织包装一个细胞染色体的分子来控制基因活性称为细胞的“表观遗传状态”（epigenetic state）。表观遗传状态是理解Sprading和Lee发现的基础。对发展生物学家来说，表观遗传状态的改变，最终能解释在组织成熟过程中细胞性能是如何变化的。

Sprading解释道，简而言之，在发育细胞中后天的表观遗传改变是在童年时期大脑学习过程的记忆联想。正如当前，仍然很难准确定位在学习过程中儿童大脑发生了什么样的变化，在细胞发育过程中也仍然很难准确地测量表观遗传学的改变。通常科学家很难获得足够数量的处于精确的相同发育阶段的细胞以确定特殊染色体上的特殊分子。但Lee and Sprading利用应用于果蝇的卓越的基因工具攻克了这些难题，而且为细胞发育的表观遗传学提供了新的视角。他们运用多种工具和技术，将焦点置于果蝇卵巢中的细胞，并鉴定出一种称为Lsd1的基因，该基因是卵巢滤泡祖细胞以正常比例成熟所需要的。研究人员发现大量被这一基因编码的蛋白，这些蛋白存在于滤泡祖细胞中，在细胞接近分化时，这些蛋白数量减少。另外，改变Lsd1蛋白的水平能改变细胞分化的开始时间，他们推断，当Lsd1水平降低到1个关键的临界值时，细胞分化开始。

Lee说:分化时间对于正常发育是非常重要的，分化开始决定祖细胞的分裂次数，甚至Lsd1水平存在很小的波动最终会改变生成的滤泡细胞的数量，这就降低了卵巢的功能。

先前，人们认为滤泡细胞的祖细胞乃基于它们接收来自其他称为生殖细胞的滤泡细胞的外来信号而开始分化的。但Lee和Sprading发现，虽然这些生殖细胞信号是重要的，但是在祖细胞应答之前，生殖细胞信号已经规律的发送出去。相反，当祖细胞开始对信号产生应答并开始分化时，是Lsd1调节它们的表观遗传状态的改变。而且，一旦它们具有了这一潜能，分化状态的滤泡细胞就会和它们的相邻细胞进行广泛的信息交流，并持续终生。

很多研究已证实，该分子及其机制存在于大多数多细胞动物，包括人类。这一研究的重要性不仅在于理解动物染色体在正常发育中如何改变，这也能帮助明确发生在一些癌症中的表观遗传学方面的改变。在这些癌症中细胞群体有少数细胞开始表达高水平Lsd1并且表现得如同未分化的祖细胞那样。

Lee说:“研究果蝇的滤泡细胞分化能够在深层次水平告诉我们，Lsd1在正常细胞和癌症祖细胞中发生了怎样的变化。”

择句翻译:

Using a variety of tools and techniques，they focused on cells in the fruit fly ovary and were able identify a gene called lsd1 that is needed for ovarian follicle progenitor cells to mature at their normal rate.

他们运用多种工具和技术，将焦点置于果蝇卵巢中的细胞，并鉴定出一种称为Lsd1的基因，该基因是卵巢滤泡祖细胞以正常比率成熟所需要的。

Previously，it was thought that the follicle cell progenitors started to differentiate based on an external signal they received from an other kind of ovarian cell known as germ cells.

先前，人们认为滤泡细胞的祖细胞乃基于它们接收来自其他称为生殖细胞的滤泡细胞的外来信号而开始分化的。

10.16352/j.issn.1001-6325.2015.09.026

薛惠文 编译自Carnegie Science，Spring 2015，14.章静波 审校