像人類一樣,細(xì)胞也可以通過投票進(jìn)行決策。但是他們?cè)趺粗涝撏镀蹦?弗朗西斯·克里克研究所(Francis Crick Institute)和倫敦國王學(xué)院(King's College London)的研究人員發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞如何主動(dòng)尋找信息,以便做出更快更好的集體決策來協(xié)調(diào)新血管的生長。這為理解細(xì)胞中的智力提供了新的基礎(chǔ)。
細(xì)胞在創(chuàng)建新組織時(shí)如何準(zhǔn)確,快速地協(xié)調(diào)動(dòng)作的過程非常復(fù)雜。他們必須共同決定哪個(gè)單元應(yīng)該承擔(dān)特定的工作,并確保沒有太多或太少的單元來履行每個(gè)角色。
在發(fā)表于英國《哲學(xué)交易》上的研究中,研究人員發(fā)現(xiàn),當(dāng)生長新血管時(shí),細(xì)胞通過主動(dòng)感知的過程做出集體決策。在這里四處走動(dòng)以更好地感知環(huán)境有助于做出決定。
研究人員將其與進(jìn)入一個(gè)黑暗,陌生的房間并將手臂伸到墻壁周圍以進(jìn)行電燈開關(guān)進(jìn)行比較。就牢房而言,它們會(huì)伸出長長的“手指”,并在環(huán)境中感覺到自己的方式。這樣一來,他們可以快速選擇能夠感應(yīng)到周圍環(huán)境中大信號(hào)的單元。
克里克細(xì)胞適應(yīng)行為實(shí)驗(yàn)室的資深作者兼小組負(fù)責(zé)人,倫敦國王學(xué)院的高級(jí)講師凱蒂·本特利(Katie Bentley)說:“在大多數(shù)生物學(xué)教科書中,過程是按一定順序逐步進(jìn)行的。分子A與受體B結(jié)合。并導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)C。在這種重要的集體細(xì)胞決定的情況下,步驟彼此并列而不是連續(xù)進(jìn)行,因?yàn)榧?xì)胞在“決定”如何形成新組織的同時(shí)移動(dòng)。
“在做出選擇的同時(shí)利用來自世界各地的反饋的能力通常是我們與'高等生物'相關(guān)聯(lián)的,因此,認(rèn)識(shí)到這些過程如何在更基本的生活系統(tǒng)中也起著作用,可以揭示出生物功能驅(qū)使它們走向的基本方面。表現(xiàn)得像他們一樣。
“如果這個(gè)過程出錯(cuò)了,它甚至可能會(huì)解鎖影響這些反饋過程的新療法和療法。”
在概念驗(yàn)證工作中,研究人員集中于血管的形成,這對(duì)健康的組織發(fā)育和修復(fù)至關(guān)重要,并且在疾病中常常失調(diào)。
在此過程開始時(shí),沿現(xiàn)有血管外部的一些內(nèi)皮細(xì)胞會(huì)變成jian端細(xì)胞。這些jian端細(xì)胞在其表面上長有手指狀的突起,稱為絲狀偽足,是頭個(gè)從現(xiàn)有血管中移出以形成新的發(fā)芽容器的頭部的細(xì)胞。
目前尚不了解該過程涉及的時(shí)間安排和細(xì)胞相互作用的許多方面,包括內(nèi)皮細(xì)胞如何決定它們中的哪些應(yīng)成為jian端細(xì)胞。
通過計(jì)算機(jī)模擬和斑馬魚胚胎研究,研究人員發(fā)現(xiàn)絲狀偽足在致力于成為jian端細(xì)胞之前就開始在細(xì)胞表面形成。然后,絲狀偽足延伸到周圍的組織中,并檢測可能觸發(fā)細(xì)胞成為jian端細(xì)胞或抑制其的信號(hào)。絲足運(yùn)動(dòng)和感測的過程構(gòu)成了主動(dòng)的知覺反饋回路。
重要的是,為了阻止所有的單元格成為jian端單元格,相鄰的單元格互相發(fā)送信號(hào),這樣只有其他每個(gè)單元格都可以專門化。
倫敦克里克和國王學(xué)院的作者兼研究員巴赫蒂·扎基洛夫(Bahti Zakirov)表示:“令人振奮的是,發(fā)現(xiàn)絲狀偽足是在細(xì)胞*變成jian端細(xì)胞之前發(fā)生的。直到現(xiàn)在,這些突起還被認(rèn)為只是終產(chǎn)物我們已經(jīng)將其翻轉(zhuǎn)了一下,表明細(xì)胞利用絲狀偽足更好地感知其環(huán)境并告知其決策-突出了運(yùn)動(dòng)和感知之間的反饋,這是決策過程中的重要角色。 ”
當(dāng)研究人員在他們的計(jì)算機(jī)模型和斑馬魚胚胎中破壞了絲狀偽足時(shí),選擇的針尖細(xì)胞更少了,這種選擇發(fā)生得更慢。先前已證明這種延遲的過程導(dǎo)致形成密度較小的血管網(wǎng)絡(luò)。
Zakirov繼續(xù)說:“如果jian端細(xì)胞選擇出現(xiàn)錯(cuò)誤或減慢,可能會(huì)導(dǎo)致分支不良或血管網(wǎng)絡(luò)異常,從而限制血流。反過來又會(huì)導(dǎo)致癌癥,視網(wǎng)膜病變和HHT-遺傳性出血性毛細(xì)血管擴(kuò)張等疾病。更好地理解如何加快或改變分支節(jié)奏因此可能會(huì)導(dǎo)致新的治療方法,可以調(diào)節(jié)血管密度,這在創(chuàng)造人造器官或組織,因?yàn)檫@些也需要密集的可能也有助于血液血管網(wǎng)絡(luò)“。
Bentley補(bǔ)充說:“這項(xiàng)工作不僅為我們提供了有關(guān)jian端細(xì)胞選擇過程的嶄新視角,揭示了絲蟲病的隱性但至關(guān)重要的計(jì)時(shí)功能,還為眾多新的令人振奮的研究方向打開了大門。我們將在未來的工作中探索其中的一些重要問題,以期更好地解釋和理解細(xì)胞行為。”
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來源:生物幫
科研實(shí)驗(yàn)中,細(xì)胞的體外培養(yǎng)一直是一個(gè)重要環(huán)節(jié)。細(xì)胞要養(yǎng)好,就要用好血清,如Ausbian®特級(jí)胎牛血清,它適合各種細(xì)胞培養(yǎng),尤其適合難養(yǎng)細(xì)胞,如:干細(xì)胞、肝細(xì)胞,神經(jīng)細(xì)胞,原代培養(yǎng)、細(xì)胞融合、轉(zhuǎn)染細(xì)胞等。
胎牛血清 在細(xì)胞培養(yǎng)中的作用:
1. 提供對(duì)維持細(xì)胞指數(shù)生長的激素,基礎(chǔ)培養(yǎng)基中沒有或量很少的營養(yǎng)物,以及主要的低分子營養(yǎng)物。
2. 提供結(jié)合蛋白,能識(shí)別維生素、脂類、金屬和其他激素等,能結(jié)合或調(diào)節(jié)它們所結(jié)合的物質(zhì)活力。
3. 有些情況下結(jié)合蛋白質(zhì)能與有毒金屬和熱原質(zhì)結(jié)合,起到解毒作用。
4. 是細(xì)胞貼壁、鋪展在塑料培養(yǎng)基質(zhì)上所需因子來源。
5. 起酸堿度緩沖液作用。
6. 提供蛋白酶抑制劑,使在細(xì)胞傳代時(shí)使剩余胰蛋白酶失活,保護(hù)細(xì)胞不受傷害。
7. 參與細(xì)胞凍存。
在細(xì)胞培養(yǎng)中,胎牛血清加入基礎(chǔ)培養(yǎng)基的濃度大多為5%~20%(常見為10%)的。具體到不同試驗(yàn),應(yīng)依據(jù)文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo),或細(xì)胞類型或基礎(chǔ)培養(yǎng)基的成分來確定濃度。
胎牛血清應(yīng)在-20℃儲(chǔ)存,運(yùn)輸應(yīng)干冰冷鏈運(yùn)輸,避免反復(fù)凍融,確保血清中因子活性不受影響,保證血清優(yōu)良品質(zhì)。
它在國內(nèi)市場經(jīng)歷十幾年,被眾多科研工業(yè)客戶反復(fù)選擇,也是細(xì)胞典藏等重大項(xiàng)目十幾年的供應(yīng)品牌。