果蠅卵巢內(nèi)正在發(fā)育卵細(xì)胞的上皮細(xì)胞。圖片來(lái)源：Isasti-Sanchez et al./Dev Cell 2021

在多細(xì)胞生物中，細(xì)胞相互連接，形成細(xì)胞層，覆蓋在組織和器官的表面，并在體內(nèi)形成獨(dú)立的結(jié)構(gòu)。例如，皮膚在整個(gè)機(jī)體周圍形成了一層保護(hù)層，而排列在血管上的細(xì)胞層在血液和組織之間形成了邊界。

相鄰細(xì)胞之間的特殊連接確保了這些細(xì)胞屏障一方面穩(wěn)定而緊密，從而保護(hù)身體和器官免受病原體的侵害；另一方面，它們對(duì)特定物質(zhì)或遷移細(xì)胞仍然具有滲透性。這就是細(xì)胞如何允許溶解的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)運(yùn)輸?shù)狡鞴?，以及免疫系統(tǒng)的細(xì)胞如何能夠從血液穿過(guò)血管壁遷移到炎癥組織。

近日，德國(guó)明斯特大學(xué)的科學(xué)家研究了果蠅卵巢的類似過(guò)程。在這里，成熟的卵細(xì)胞被一層上皮細(xì)胞包圍，卵細(xì)胞通過(guò)上皮細(xì)胞吸收蛋白質(zhì)。

為了可視化這些細(xì)胞過(guò)程并分析其背后的分子機(jī)制，科學(xué)家用熒光分子標(biāo)記了果蠅的某些蛋白質(zhì)，并使用共聚焦激光掃描顯微鏡檢查活組織。他們把注意力集中在上皮細(xì)胞表面的蛋白質(zhì)上。這些所謂的粘附蛋白機(jī)械地將細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)連接在一起，并密封細(xì)胞之間的空間。

研究人員發(fā)現(xiàn)，在3個(gè)細(xì)胞相遇的點(diǎn)上，上皮細(xì)胞以一種可控的方式松開它們的連接，卵黃蛋白通過(guò)由此產(chǎn)生的間隙運(yùn)送到卵細(xì)胞。在只有兩個(gè)細(xì)胞連接的地方，這種連接也能得以維持，從而保持了組織的完整性。

“我們的發(fā)現(xiàn)有助于更好地理解細(xì)胞屏障在發(fā)育過(guò)程中如何發(fā)揮作用和重組，這為破譯某些病理過(guò)程的機(jī)制提供了基礎(chǔ)?！卑l(fā)育生物學(xué)家、該研究項(xiàng)目負(fù)責(zé)人Stefan Luschnig說(shuō)。

相關(guān)論文近日刊登于《發(fā)育細(xì)胞》。

相關(guān)論文信息：http://dx.doi.org/10.1016/j.devcel.2021.03.021


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