“勝者為王，敗者為寇”不僅是歷史名言，在生物學上也成立，比如說一組最開始都是相同的細胞，但是其中的一個細胞會開始分泌抑制它身邊細胞分化的分子信號，“踩”著其它細胞生長，最終產(chǎn)生了差異。

到目前為止，已知負責這種側(cè)向抑制的唯一信號傳導機制是Notch-Delta信號傳導途徑。近期來自奧地利科學技術(shù)研究所（IST奧地利）的Carl-Philipp Heisenberg教授和他的博士后夏鵬（Peng Xia，音譯）報道了一種新的橫向抑制機制，這種機制不采用Notch-Delta信號通路，而是機械競爭。

這一研究成果公布在2月的Cell雜志上。

你就是整個細胞群中最大的“崽”

這項研究是在斑馬魚中展開的，斑馬魚卵周圍環(huán)繞著顆粒細胞，在生長過程中，這群細胞中的一個細胞變得明顯不同：它比所有其它細胞都大，這就是這是微孔前體細胞（MPC）。

Heisenberg教授和夏鵬針對這個細胞，開始分析了解MPC如何在所有這種命運的顆粒細胞中被挑選出來的。

早期實驗表明，Notch-Delta信號通路雖然在發(fā)育過程中的大多數(shù)情況下，負責橫向抑制，但并不參與MPC的變化過程。然而，MPC的發(fā)展方式和對鄰近細胞的影響吸引了研究人員，他們檢測這種對空間的爭奪是否能起作用。

研究人員通過他們的實驗設置，發(fā)育組織中的張力，發(fā)現(xiàn)MPC明顯壓制了它的鄰居細胞。之后研究人員去除了MPC，觀察其缺失時會發(fā)生什么。

通常，在MPC的發(fā)育過程中，信號傳導途徑Y(jié)AP/TAZ途徑響應機械刺激，在MPC中活性最強，在周圍細胞中活性較低。一旦研究人員去除MPC，周圍細胞中的TAZ蛋白就再次活躍起來。細胞開始再次相互競爭：一個細胞變得越來越大，“贏得”競爭成為新的MPC。

夏鵬博士說：“這就像是卵細胞發(fā)育的自然過程。當我們?nèi)コ齅PC時，另一個細胞將扮演它的角色，再次快速增長并抑制它的鄰居細胞。在MPC發(fā)育過程中，側(cè)向抑制不是通過Notch途徑，而是通過控制TAZ蛋白活性的機械信號介導的?！?/p>

為何MPC需要變大

研究人員也發(fā)現(xiàn)了MPC變得如此之大的原因。MPC中的TAZ信號傳導不僅觸發(fā)細胞生長，而且還導致MPC周圍的細胞外基質(zhì)沉積，反過來又通過整合素粘附受體促進MPC內(nèi)的TAZ活性。這種正反饋循環(huán)最終導致MPC中的TAZ過度活躍及其快速增長。MPC的大尺寸對于它未來形成卵母細胞的通道至關重要，精子可以通過這個通道到達卵母細胞，進行受精。在TAZ突變的斑馬魚中，MPC不能正常發(fā)育。卵子沒有通道，精子無法進入它們，因此細胞無法受精，這也就解釋了解決了為何這些魚不育的原因。

來源：生物通

原文標題：

Lateral Inhibition in Cell Specification Mediated by Mechanical Signals Modulating TAZ Activity