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细胞竞争促进健康的皮肤发育

并非所有的细胞都注重伟大。被认为不适合在体内服务,有些人在早期发育期间通过称为细胞竞争的过程被杀死。这种现象以前已在苍蝇中记录,现在也发生在哺乳动物中。

在最近的研究中,描述自然,洛克菲勒科学家们发现,皮肤细胞在小鼠早期胚胎发育,只是在出生前的其他期间发生搞两种形式的竞争,一个正在发生的。研究人员认为,这种残酷的细胞冲突对于健康皮肤的培养至关重要。

胜利者全力以赴

在发展果蝇的翅膀中,分裂缓慢的细胞 - 所谓的“失败者” - 在与更快速分裂的“获胜者”接触时死亡。尽管这一过程已得到广泛研究,但科学家仍然不确定它可能起什么作用,以及细胞竞争是否仅限于昆虫世界。

接下来,Elaine Fuchs实验室的研究人员Rebecca C. Lancefield教授开始寻找发育中小鼠上皮细胞竞争的证据。他们通过操纵减缓细胞生长速度的基因并用绿色荧光标记这些细胞来创造了一群失败者。然后他们用红色荧光标记获胜者,让团队监测两个人群的生存。

研究人员发现,失败者细胞与获胜者相比死亡率不成比例。

“我们看到失败者的增长速度较慢,但​​为了真正称之为竞争,我们必须表明他们正在被获胜者积极淘汰,”博士后同胞斯蒂芬妮埃利斯说。“所以我们制作电影来追踪细胞之间的相互作用。”

这些录音显示,被赢家包围的输家细胞比那些与其他输家一起出去的人更容易死亡 - 这表明这两个群体确实在竞争。

健康的竞争

接下来,科学家们询问他们在发育皮肤中观察到的细胞拮抗作用是否在发育后期持续存在。哺乳动物的皮肤从单层开始,在开发过程中获得额外的层,最终形成坚固的分层屏障,保护身体内部免受外界影响。

在他们的第一组实验中,研究人员仅在早期单层组织中观察到细胞死亡。然而,这一发现并没有说服埃利斯在更成熟的皮肤中完全没有竞争。

“我想,也许多层组织使用不同的方法来摆脱失败者细胞,”她说。“而这正是我们所看到的。”

研究人员发现,尽管分层组织中的失败细胞不会死亡,但它们确实会被粗暴地抬起来:它们被推到皮肤表面,最终从皮肤上脱落。研究人员再一次发现,当失败者与获胜者接触时,他们更有可能以这种方式被驱逐出境。

科学家们还表明,当比赛中断时,皮肤发育得更慢,形成一个不太有效的屏障。这是第一项证明竞争对健康组织发育至关重要的研究 - 埃利斯说,这一发现可能具有临床意义。

“如果您患有屏障障碍 - 例如伤口愈合缺陷 - 那么促进更好的竞争可以更快地恢复屏障功能和更快的愈合,”她说。

“我们的研究也与癌症研究结果一致,表明健康细胞通常可以消除致癌突变细胞,并防止它们发展成癌症,”Fuchs补充道。“在这种情况下,健康细胞开始作为获胜者。然而,最终,一种更合适的癌细胞出现,被赋予武器以更好地与正常组织细胞竞争 - 赋予癌细胞获胜者地位。”

Fuchs的团队目前正在探索健康的干细胞如何失去其竞争优势,希望可以利用细胞竞争来制定治疗策略来杀死癌细胞。

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