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动物实验:巨噬细胞长程传递信号,揭示斑马鱼条纹形成机制

  在一项新的研究中,华盛顿大学的研究人员发现,脊椎动物免疫系统中常见的细胞类型在其他细胞之间的通讯中起着独特的作用,他们证实了称为巨噬细胞的细胞可以在非免疫细胞之间发送信息。

  这项研究描述了斑马鱼色素细胞如何分配巨噬细胞来传递信息,这些信息在皮肤色素图案的形成中起着重要作用。这是*个关于巨噬细胞在非免疫细胞之间长距离中继消息的报道。然而,鉴于巨噬细胞是所有脊椎动物所共有的,这些研究人员认为,他们的发现不仅是水生习性。巨噬细胞可能是细胞之间远程消息的常见发送者。

  论文的通讯作者,华盛顿大学生物学教授戴维·帕里奇(David Parichy)说:“如果色素细胞知道如何利用巨噬细胞发送信号,那么其他细胞也一样。这样做是有原因的,它可以发生在多种细胞和动物中。“   Parichy和DaeSeokEom是本文的*作者,是华盛顿大学的博士研究员和Zebrafish。在研究过程中,我发现了巨噬细胞的这一新角色。他们想了解斑马鱼如何获得银色和黑色乐队。黑色,黄色和银色来自不同类型的色素细胞。斑马鱼幼时,这些色素细胞迁移到适当的部位以形成这些条带。

  Parichy说:“过渡时,这三个色素细胞群之间的交流对于在成年斑马鱼中观察到的条带的形成非常重要。”

  Eom和Parichy使用实验室遗传学借助此工具,斑马鱼色素细胞发出荧光,从而更容易在显微镜下追踪它们。在此过程中,他们发现,在形成颜料图案的高峰期,黄药喷丸作为黄色颜料细胞的前体会产生独特而细腻的突起。他们以数学家,天文学家乔治·艾里爵士和希腊信使女神鸢尾花为名,将其命名为Barge airineme。

  帕里奇(Parichy)说:“ Xant Blast在几乎随机的方向上以环形方式生长这些细小的脊。这些脊*终会遇到另一种色素细胞,即黑铁矿,然后。增长将停止。” Eom和Parichy发现,这些山脊中含有小的膜包裹的蛋白质囊泡,囊泡中的蛋白质为黑素细胞提供了分子信号。他们证实,当来自Xantoblast的凸起遇到黑素蛋白时,提供来自凸起的分子信号的蛋白质会将黑素蛋白移入条带。

  但是他们无法理解这些山脊是如何发现黑素岩的,或者为什么在Eom做出重要观察之前,为什么要走如此看似随机的路线。

  Eom说: “我们观察到巨噬细胞先与一个凸起相互作用,然后又与另一个凸起相互作用。在我们的实验中,我们观察到它来自黄原胶。在178个凸起中。 ,其中94%的人清楚地与巨噬细胞相互作用。“

  巨噬细胞正在不断迁移。在正在进化的树上的两者之间的鱼,人和生物之中,它们徘徊在身体的组织中,像变形虫一样爬行。在旅途中,他们对环境进行了采样,捡拾了碎片并吞下了它。他们吞食的腐败通常是无害细胞的碎片。但是,如果巨噬细胞吞下病原体或收到入侵者攻击附近细胞的信号,则巨噬细胞可以向免疫系统中的其他细胞发送警报。

  在了解了这些知识之后,Eom测试了巨噬细胞是否真的促进了黄色色素细胞和黑素细胞之间的对话。他使用遗传工具饲养缺乏巨噬细胞的斑马鱼,并观察到黄药喷出产生的山脊少得多。在这种情况下,黑素细胞不能正确移动以形成条带。当

  巨噬细胞随机遇到颠簸时,Eom使用显微镜捕获巨噬细胞行为的照片和视频。巨噬细胞似乎吞噬了球形蛋白囊泡在凸面上的一端,并拖动它以移动并拉伸凸面。

  Eom说:“我明白了为什么在这种绕行过程中颠簸似乎遵循随机路线。它们被随机移动的巨噬细胞所拖曳。”

  但是当这种巨噬细胞遇到黑素细胞时,这种隆起似乎已从此黑素网站切换并移动,并且有可能通过该凸起将信息发送到该黑素网站。 Eom证实,来自黄原细胞的凸起的蛋白质囊泡中含有脂质。这是巨噬细胞的一种“进食”信号,可以解释为什么巨噬细胞会附着。拖动此凹凸。他和帕里奇计划研究为什么巨噬细胞不吞噬山脊,以及如何从山脊特异地转变为黑铁矿。

  但是,考虑到巨噬细胞喜欢漫游和拾取物体,帕里奇认为巨噬细胞并不是免疫系统外细胞分配的唯一例子。

  Parichy说: “这项研究中观察到的巨噬细胞行为可以发生在起重要作用的其他环境中(组织发育和再生,癌症等)。很容易观察到。巨噬细胞处于各种情况下。您如何促进单元之间的信号传输?”

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