细胞如何通信作为一个群体一起移动

果蝇蛋室随着发育成一个鸡蛋而旋转。这种旋转发生是因为形成蛋室的外层外层的上皮细胞沿着围绕每个器官状结构的细胞外基质（绿色）共同迁移。
当一个单独的小区需要移动到某个地方时，它自己管理得很好。它从其前缘延伸突出部分，缩回后缘以自动扫描，而不必担心它周围的其他细胞正在做什么。但是当细胞连接在一起的组织或上皮细胞时，它们必须与其邻居协调它们的运动。这就像走自己，而不是在拥挤的房间里游览。要通过人群，你必须通过说话（“赦免我”）或者将它们敲在肩上与他人交流。细胞做同样的事情，而不是口头提示和手势，他们使用蛋白质来相互信号。

这种协调的迁移在胚胎发育期间是重要的，当细胞迁移以形成器官时，在愈合过程中当它们移动以闭合伤口时，并且不幸的是在许多癌症的传播期间。科学家已经了解了这一过程中涉及的一些蛋白质，但是芝加哥大学的研究确定了一种新的信号系统，即上皮细胞用于协调其个体运动并有效移动组织。

在2017年3月13日发表的“ 发育细胞 ”杂志发表的一项研究中，细胞生物学家Sally Horne-Badovinac博士及其同事描述了两种细胞膜蛋白如何协同工作，以协调果蝇中的上皮迁移。一个称为Fat2，定位在细胞的后端; 另一个称为Lar，定位在细胞的前沿。随着细胞的迁移，Fat2在其后面的细胞中发出信号到Lar，这导致细胞扩展其前沿，卷入细胞前面。作为响应，Lar发回到前面的单元格，缩回其后沿。一步一步地，相邻的细胞以协调的方式协同工作，以移动整个组织。

分子遗传学和细胞生物学副教授，研究的资深作者Horne-Badovinac说：“一个细胞的突出部位在细胞的边缘之下，所以你得到的东西看起来像屋顶上的重叠木瓦。“这个过程在单细胞水平上是非常好的，但是当你把这些细胞整齐地捆在一起时，它就变得更加协调一致了。”

Fat2和Lar是促进上皮细胞迁移的大跨膜信号蛋白。当上皮的外表面被可视化时，Fat2定位到每个细胞的后缘，Lar定位到每个细胞的前缘。然后这些蛋白质通过细胞 - 细胞边界相互作用来协调个体细胞迁移行为。
Horne-Badovinac和她的团队，其中包括博士后学者Kari Barlan，博士，论文的主要作者，现在在普林斯顿大学的Marueen Cetera博士，使用果蝇模型研究信号过程。在雌蝇的卵巢内，有助于形成卵的组织旋转以产生蛋的细长形状。科学家们知道Fat2和Lar都参与了伸长过程，但是最近才发现，细胞迁移是因为它们围绕圆形腔的圆周旋转，而不是从一点到另一点直线移动。

通过检查具有正常和遗传改变的细胞混合物的卵巢组织，他们看到当Fat2从其后面具有正常细胞的细胞块中缺失时，正常细胞没有使其通常的前缘突起。如果Lar在正常贴片后面的细胞块中丢失，则正常细胞没有缩回其后缘移动。

“这是令人惊讶的，因为我们知道蛋白质[Fat2]处于细胞的后端，但我们在细胞的前沿看到了一个效果。所以最初没有任何意义，“Horne-Badovinac说。“它需要沿着这些克隆边界进行仔细分析才能真正弄清楚。”

Horne-Badovinac说她仍然有很多关于这些蛋白质如何相互作用的问题，并认为可能还有其他蛋白质涉及细胞骨架机制，从而实际上驱动细胞运动。

她说：“这只是冰山一角，以了解这个信号系统的工作原理。” “我喜欢思考细胞的集体行为，他们如何相互沟通，以及细胞团如何以复杂的方式做出统一的决策。通过在简单的果蝇系统中研究这一过程，我们可能会产生有助于了解伤口愈合或癌症传播的信息。“

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