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研究揭示了在正常发育过程中改变其身份的色素细胞

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弗吉尼亚大学和其他机构的研究人员进行的一项新研究发现,斑马鱼中的色素细胞可以在发育后转化为另一种细胞类型。

普拉特 - 常春藤基金会UVA生物系统杰出教授David Parichy说,他的实验室研究人员注意到斑马鱼上的一些黑色素细胞变成了灰色,最终变成了白色。当他们仔细观察时,他们会发现基因表达和色素化学的巨大变化。

他说:“我们意识到这些细胞隐藏在一个秘密的视线中。” “斑马鱼已经研究了30多年 - 我们对它们了解很多 - 但这是我第一次注意到这种转变。这是一个非常惊人的发现。”

独特的细胞群释放色素沉着的黑色素,在个体鱼的生命过程中,黑色素会从黑色变为白色。这些特殊细胞位于鳍的边缘,它们似乎是来自其他斑马鱼的信号。

发达细胞直接分化成另一种细胞的能力非常罕见。这种变化通常需要实验性干预,以在细胞分化或转化为其他细胞之前将细胞恢复至培养皿中的干细胞状态。

最近在“美国国家科学院院刊”网络版上发表的这一新发现表明,一些发达的细胞可能比普遍认为的更容易发生变化。

长期以来,发展生物学的观念一直是在细胞完成发育后这种状态得以维持。我们发现情况并非总是如此;事实上,即使在最初的发展之后,也有一些罕见的细胞群可以成为新的东西。教条说这不应该发生。 “

David Parichy领导了这项研究

干细胞发育成一个或另一个细胞,然后这些分化的细胞通常保持这种状态 - 皮肤细胞留在皮肤细胞,肌肉细胞保持肌肉,等等。但新发现的细胞,称为黑素细胞,与人类相似,最初含有黑色素,然后失去它,并在其位置形成白色色素。这些细胞阻断了分子途径,否则会导致它们产生黑色素并打开新基因以获得新的外观。

这种改变的能力使细胞成为理解细胞如何分化的良好研究模型,以及即使在动物中细胞如何分化成新的东西。

Parichy说,这些发现可能对再生医学产生影响,研究人员可能希望利用现有细胞为各种细胞类型制作替代组织。该能力可用于治疗中风,脊髓损伤,心脏病发作或其他创伤后患者。

“了解细胞如何改变其分化对于再生医学至关重要,因此自然而然地做到这一点的物种的一个例子是非常有价值的,”他说。

研究人员已经在使用干细胞来创造从肌肉到皮肤的各种细胞类型,但也许开发的细胞也可以起作用。 Parichy希望他和其他研究人员能够从这些色素细胞的不寻常转化中学习,这将提供对这一过程的更多理解,也许还有如何通过重新编程细胞来操纵它。

“如果我们能够理解细胞如何从黑色变为白色,这对于帮助我们更好地理解细胞具有意义,”他说。

该研究还表明,斑马鱼可以识别这些转化细胞的存在,这会影响它们的社会相互作用。细胞位于鳍的顶端,并在社交互动中展开,例如“举起旗帜”。因此,这些变白的黑色细胞可能会影响野生鱼类的相关性,获得食物和配偶的后果,以及食肉动物的影响。

It is worth noting that the authors also found another group of white blood cells in zebrafish that were made in different ways, and that different types of fish had different complements of these populations. Parichy pointed out that the study "shows how much you can learn by solving problems from gene to cell, from behavior to evolution." #风风计划#

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