万万没想到,组织也会移动
在发育过程中:体内平衡和疾病,细胞和组织移动形成器官,封闭伤口和寻找病原体......这些过程每时每刻都在发生。而这些过程离不开体内分子、细胞、甚至是组织的移动。为了移动,细胞会产生力量,并与周围的环境相互作用来拉动或推动自己向前移动。
从肌动球蛋白网络到周围环境的力传递已经在培养细胞中被分子特征和精确测量。细胞利用基于整合素的黏附复合物,将细胞内的肌动球蛋白网络偶联到细胞外的底物上,并通过分子间约3-30pn的力拉动周围环境。由于细胞从生理环境中移出并置于培养环境中,许多过程都发生了改变,因此,活体动物的细胞是否以同样的方式与周围环境相互作用,并以类似的力对基质产生拉力,在很大程度上尚不清楚。
为了解决这些问题,研究人员使用斑马鱼后侧线原基作为模型。相关研究发表在《Nature》子刊上,文章标题为:“Reartractionforcesdriveadherenttissuemigrationinvivo”。
原基是大约个细胞组成的组织,表达趋化因子受体Cxcr4b。它从耳后直接在皮肤下迁移到尾巴尖,并沿着趋化因子Cxcl12a的梯度沿着胚胎体迁移。
研究人员发现原基将肌动蛋白通过整合素连接到基底膜进行向前运动。Talin和整合素介导的耦合是有效迁移所必需的,其损失部分由肌动蛋白流量的增加来补偿。利用胚胎图(一种在体内测量应力的方法),我们发现原基的后部比前部施加了更高的应力,这表明该组织用它的背部推动自己向前。这种意想不到的策略可能也存在于动物其他组织的运动中。
总之,这项工作阐明了组织如何在活体动物中运动:原基细胞通过靠近基底膜一侧的整合素簇,将移动组后端产生力的肌动蛋白-肌球蛋白网络连接起来。附着在细胞膜上的细胞会向后推动它们前面的细胞,从而移动整个群体。
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