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根据UCL领导的新研究，形成面部特征的细胞需要周围的胚胎组织变硬才能移动和发育。这一发现对于了解面部缺陷的原因具有重要意义，面部缺陷占全球所有出生缺陷的三分之一(每年320万)并且是婴儿死亡的主要原因。
这是胚胎细胞周围环境的机械特性首次被证明对细胞运动和发育至关重要，而不是基因或分子。研究人员表示，其他细胞可能会使用类似的机制来传播癌症和伤口愈合。
对于今天发表在“自然”杂志上的研究，来自伦敦大学学院和剑桥大学的研究人员研究了机械线索在青蛙胚胎神经嵴细胞集体迁移中的重要性。
选择青蛙作为模型生物，因为它们的神经嵴(NC)细胞的行为方式与人类相似，并且它们的运动通常用于研究癌症的扩散。此外，可以研究青蛙的胚胎发育而不会造成伤害，这对其他动物模型来说是不正确的。
“我们已经知道，细胞运动对于身体的许多过程都是必不可少的，包括胚胎的形成和癌症的扩散，但直到现在，大多数努力已经被用于理解驱动运动的分子线索，而不是机械环境的作用。戏剧，“研究主要作者，罗伯托马约尔教授(伦敦大学学院细胞与发育生物学)解释说。
“我们惊讶地发现组织硬度对于运动是多么重要- 这是在坚硬的路面上行走相对于柔软的沙子之间的差异。细胞在移动以形成面部和头骨的特征之前感觉到环境的硬度增加。这将有希望为面部缺陷的预防性治疗的发展提供信息。“
研究小组使用探针接触表面并在已知压力下测量其变形，测试了胚胎组织在不同发育阶段的硬度。他们发现，在发育过程中，持有NC细胞的组织变硬并变得密集，细胞会触发细胞的协调运动。
他们使用肌动蛋白和肌球蛋白(用于肌肉收缩的相同分子)修改了胚胎组织的僵硬度，并发现了NC细胞迁移的硬度。使用实验室中相同刚度的合成表面复制。
“我们已经发现了两个以前未连接的过程之间的新环节-增厚，组织硬化和运动细胞。这是一个非常令人兴奋的发现，因为它表明在协调组织力学和分子的重要性胚胎发育。我们希望它鼓励在肿瘤学和组织工程领域工作的其他人探索组织力学在其他重要领域的作用，“研究第一作者Elias H Barriga博士(伦敦大学学院细胞与发育生物学和伦敦大学学院伦敦纳米技术中心)。
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