科學(xué)家經(jīng)常在塑料培養皿上平層地培養細胞。以這種方式培養的肝細胞在細胞分裂過(guò)程中分配它們的染色體方面是非常糟糕的。肝細胞不會(huì )在兩個(gè)子細胞之間平均地分配染色體。這種錯誤可能會(huì )破壞細胞的遺傳物質(zhì)，這可能會(huì )讓在實(shí)驗室培養肝 臟充滿(mǎn)挑戰。培養肝 臟是再生醫學(xué)的目標。也會(huì )沒(méi)有人能夠做到這一點(diǎn)，這是因為在培養皿中培養的肝細胞變得如此混亂以至于它們不會(huì )正常地發(fā)揮作用。
在一項新的研究中，來(lái)自美國麻省理工學(xué)院和瑞士聯(lián)邦理工學(xué)院的研究人員比較了在培養皿中培養的肝細胞發(fā)生的分裂和小鼠體內的肝細胞發(fā)生的分裂。正如所料，染色體錯誤在實(shí)驗室培養皿中培養的小鼠肝細胞中堆積著(zhù)。但是，當這些研究人員觀(guān)察小鼠肝 臟內生長(cháng)的細胞時(shí)，某些染色體分離缺陷并未發(fā)生。對肝細胞等一些細胞而言，環(huán)境就是一切。因此，從原生環(huán)境中分離出的細胞在體外無(wú)法正確地分離它們的染色體。相關(guān)研究結果于2018年8月23日在線(xiàn)發(fā)表在Cell期刊上，論文標題為“Chromosome Segregation Fidelity in Epithelia Requires Tissue Architecture”。論文通信作者為麻省理工學(xué)院的Angelika Amon和Kristin Knouse。
這也適用于其他的細胞類(lèi)型。這些研究人員發(fā)現，來(lái)自小鼠乳腺和皮膚的細胞在染色體分離方面表現出類(lèi)似的差異，這取決于它們的環(huán)境。這些結果提示著(zhù)組織提供的外力有助于引導每個(gè)細胞內的染色體分離。
Knouse說(shuō)，就像染色體分離一樣，外部環(huán)境控制是細胞固有的東西，這似乎是比較奇怪的。但是，在體內，某些類(lèi)型的細胞屬于較大的組織結構。她說(shuō)，“在任何時(shí)候，這些細胞都不能自由掙脫并單獨行動(dòng)，這是因為這樣做會(huì )破壞組織的結構和功能”。Knouse補充道，作為一種權衡，這些細胞也許已變得依賴(lài)于更大的組織來(lái)實(shí)現它們的一些內在功能。
盡管已有一些線(xiàn)索，但是這些研究人員迄今為止仍不清楚外部環(huán)境究竟如何影響細胞的染色體分離。一種被稱(chēng)作整合素（integrin）的分子可能通過(guò)間接地改善染色體附著(zhù)到有絲分裂紡錘體上來(lái)發(fā)揮作用。
這些結果可能有助于科學(xué)家們理解為什么癌細胞通常具有異常的染色體數目。這些研究人員說(shuō)，腫瘤能夠改變它們形成的組織的結構，而且這種變化可能會(huì )引發(fā)染色體問(wèn)題。Amon說(shuō)，“隨后，一旦你開(kāi)始獲得和丟失整條染色體，你就會(huì )在遺傳上變得更加不穩定”。這種不穩定性能夠讓癌癥產(chǎn)生侵襲性。
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