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即時(shí)：研究：?jiǎn)蝹€(gè)細(xì)胞比科學(xué)家們以前認(rèn)為的更聰明

時(shí)間：2022-09-03 09:41:16 來(lái)源： cnBeta.COM


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令人驚訝的是，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，單細(xì)胞做出的決定比之前想象的要自主得多。

Lucas Pelkmans說(shuō)：“單個(gè)細(xì)胞的充分決策使用了多模態(tài)感知，使細(xì)胞能夠?qū)⑼獠啃盘?hào)（如生長(zhǎng)因子）與來(lái)自細(xì)胞內(nèi)部的信息（如細(xì)胞器的數(shù)量）相結(jié)合。”P(pán)elkmans是UZH分子生命科學(xué)系的一名教授。

有時(shí)，這種內(nèi)部線索會(huì)推翻外部刺激：例如在腫瘤中，特定細(xì)胞的實(shí)際狀態(tài)會(huì)推翻抗增殖藥物的治療，從而使其產(chǎn)生抗藥性。“這種抗藥性是抗擊癌癥的一個(gè)主要問(wèn)題。”P(pán)elkmans說(shuō)：“解決方案可能來(lái)自于考慮到單個(gè)細(xì)胞所經(jīng)歷的環(huán)境線索，并最終改變它們。”

為了測(cè)試細(xì)胞是否像人類一樣根據(jù)上下文、多模態(tài)感知做出決定，科學(xué)家們必須同時(shí)測(cè)量多個(gè)信號(hào)節(jié)點(diǎn)的活動(dòng)--細(xì)胞的外部傳感器--以及細(xì)胞內(nèi)部的幾個(gè)潛在線索，如當(dāng)?shù)丨h(huán)境和細(xì)胞器的數(shù)量。一切都必須在單細(xì)胞和數(shù)百萬(wàn)個(gè)細(xì)胞中進(jìn)行分析。“為了做到這一點(diǎn)，我們使用了'4i'，一種在UZH開(kāi)發(fā)的方法，它允許我們使用熒光顯微鏡同時(shí)對(duì)單細(xì)胞中多達(dá)80種不同的蛋白質(zhì)和蛋白質(zhì)修飾進(jìn)行可視化和量化，”該研究的第一作者Bernhard Kramer說(shuō)。

研究人員發(fā)現(xiàn)，各細(xì)胞中單個(gè)傳感器活動(dòng)的變化與內(nèi)部線索的變化密切相關(guān)。例如，線粒體的豐度，即細(xì)胞的動(dòng)力站，從根本上影響了單個(gè)細(xì)胞對(duì)外部刺激的感知。此外，每個(gè)傳感器都會(huì)整合來(lái)自細(xì)胞內(nèi)部的不同線索。當(dāng)研究人員評(píng)估一個(gè)單細(xì)胞的重要決定時(shí)--即在增長(zhǎng)刺激下增殖或保持靜止--他們發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞的選擇是由多個(gè)傳感器的感知介導(dǎo)的，并可預(yù)測(cè)地受到細(xì)胞內(nèi)部狀態(tài)的線索的調(diào)節(jié)。

“對(duì)于一個(gè)細(xì)胞的任何具體決定，所有外部信號(hào)和內(nèi)部線索都必須被一致看待。單個(gè)細(xì)胞因此能夠做出充分的依賴環(huán)境的決定--因此顯然比以前認(rèn)為的更聰明，”博士候選人 Kramer說(shuō)。

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