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凤凰娱乐注册家发现皮肤和器官内壁的细胞如何维持恒定的细胞数量

犹他州立大学亨茨曼癌症研究所(HCI)的凤凰娱乐注册家们今天在《自然》杂志上发表的一项研究显示,上皮细胞——比如皮肤细胞——是如何自然翻转的,在细胞分裂和细胞死亡之间维持恒定的数量。

除了皮肤外,上皮细胞还包括覆盖在内脏器官上的皮肤样衬里,为器官提供保护屏障,使其正常工作。上皮细胞翻过来很快。为了保持健康的细胞密度,同样数量的细胞必须分裂和死亡。如果这种平衡被打破,炎症性疾病或癌症就会出现。

该研究的负责人、HCI研究员、犹他大学肿瘤学副教授乔迪·罗森布拉特(Jody Rosenblatt)博士说:“如果过多的上皮细胞死亡,就会失去器官屏障功能,导致哮喘和结肠炎等炎症性疾病。”另一方面,如果太多的细胞分裂比死亡的数量,这可能会导致过多的细胞,这可能导致肿瘤的形成。所以任何一方的不平衡都是有问题的。

大约90%的癌症发生在覆盖器官的简单上皮。了解正常情况下控制细胞分裂和死亡的是什么,以及这些过程是如何联系在一起的,对于了解这些事件是如何被错调控以驱动癌症的形成是至关重要的。虽然凤凰娱乐注册家们之前已经研究过细胞分裂和死亡对实验触发器的反应,但这些过程是如何自然发生的还不清楚。

HCI团队找到了这个难题的答案。他们了解到反对机械张力控制细胞分裂和细胞死亡。具体来说,他们发现伸展的上皮细胞使它们分裂,聚集的上皮细胞使它们排出体外并死亡。

罗森布拉特表示:“我们知道,必须有某种监管,才能将死亡和分裂过程联系起来。”“我们的发现可以归结为非常简单的原则。都是机械张力。如果细胞变得过于拥挤——比原来拥挤1.6倍——那么它们就会将一些细胞取出,然后死亡。细胞的挤压使细胞片回到它们喜欢的密度。

另一方面,研究人员注意到细胞在稀疏的区域分裂。他们意识到这些稀疏的区域在细胞上制造了一种拉伸的张力。

Rosenblatt解释说:“如果细胞变得太稀疏,它们就会激活细胞分裂——而分裂的信号来自于机械拉伸。”为了验证这一点,我们拉伸了细胞,发现拉伸可以在一小时内触发细胞分裂!这个过程也告诉我们拉伸是细胞分裂的正常触发因素。

Rosenblatt的团队分析了人类结肠细胞、斑马鱼细胞和狗细胞培养物。细胞分裂的地方总是伸展得更大——是原来的1.6倍,就像细胞死亡的比率一样。

下一个问题是找出这些过程发生的原因。Rosenblatt的团队发现,细胞分裂和死亡都是由相同的蛋白质压电1控制的。

Rosenblatt说:“基本上相同的蛋白质既能感知拥挤又能感知拉伸——但是结果是非常不同的,这取决于细胞处于什么状态。”“压电1就像一个恒温器,调节着两个不同的方向。就像恒温器同时调节温度和温度一样,有一个传感器测量拥挤和拉伸也是有意义的。如果有两个独立的监管机构,如果一个传感器坏了,事情就会很快失控。

除了了解压电1是如何参与调控外,Rosenblatt的团队还确定了细胞周期中的一个阶段,在这个阶段,细胞处于暂停状态等待修复。

“我们一直认为,一旦细胞开始分裂周期,它们就会迅速通过。”我们不知道它们会在整个细胞周期中休息,”Rosenblatt解释说。“但我们发现了一个点,细胞停滞不前,等待分裂。细胞分裂需要发生很多事情。好凤凰娱乐平台需要复制,这样它就可以分裂成两半,为每个新细胞提供与母体相同的好凤凰娱乐平台。这些细胞已经做好了一切准备,但它们仍然停留在我们没有预料到的阶段。细胞可以暂停等待达到一定的大小。一旦它们达到这个大小,伸展就会触发它们分裂。

Rosenblatt认为,通过深入了解细胞通常是如何自行分裂的,凤凰娱乐注册家们将能够更好地了解上皮细胞在不应该分裂的情况下是如何分裂的,比如在癌症中。

“通过了解细胞死亡和分裂通常是如何调节的,”她解释说,“我们发现了这些过程出错的新方法——尤其是在我们目前没有治疗手段的疾病中,比如哮喘和转移性癌症。”

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