差异黏附是由细胞表面黏附蛋白介导的2024-01-26 08:56:58
现有类器官体系, 多源于多能干细胞或对应器官的祖细胞, 这些细胞在经历自我更新、空间特异的细胞谱系分化和自组织后可形成种类丰富的类器官. 其中, PSCs具有很强的分化能力, 适用于人体发育和疾病建模研究, 也有望用于细胞替代疗法.类器官形成中很关键的一步是组织形态发生, 体内细胞运动的检测揭示了组织形态发生过程中细胞分离到离散域的机制. 例如, 在果蝇翼盘中, 细胞通过相互抑制作用建立了前后边界. 分离和重新聚集组织能够观察到细胞在体外的相对形态发生运动, 相关研究结果表明, 细胞在“细胞分选”过程中具有重组和分离的能力, 从而可形成与体内组织基本相同的结构.
器官自组装的理论基础是具有相似黏附特性的细胞的分离, 即Steinberg的差异黏附假说. 差异黏附是由细胞表面黏附蛋白介导的, 例如, 在脊椎动物神经和表皮外胚层的分离中, 其差异上皮、神经和钙黏蛋白表达介导细胞的分类.另一种可影响组织形态发生的机制是空间限制引起的祖细胞命运决定. 例如, 脊椎动物的视网膜形成过程: 神经上皮细胞形成一个复杂谱系, 在时间和空间上都受到限制, 由此产生了视网膜的各个层. 这种分层取决于适当的干细胞分裂方向、对称分裂和非对称分裂的相互作用以及分化子细胞迁移到组织内指定的位置等.
另外, 调节自组织的分类和命运规范的结合在畸胎瘤中特别明显, 畸胎瘤由生殖系的PSCs发育而来, 其中含有多种组织器官, 如表皮、神经组织、肠道、骨骼、眼睛和四肢等. 这些组织从PSCs开始所经历的自发育及自组织过程的发生可能源于细胞分离和命运规范的再现。
出自《水凝胶材料在类器官研究中的应用进展》作者覃馨园 刘海涛, 甘忠桥.
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