细胞通过交换囊泡的方法，使其活动同步
身体里的细胞就像蚁群一样，必须协同工作才能完成它们的任务。在任何情况下，这种合作都取决于沟通。蚂蚁是通过嗅觉和声音等来做到这一点的，而细胞正如CiRA研究人员的一项新研究所示，通过一种叫做表型细胞同步性(PSyC)的系统来传递小囊泡的方法，使其活动同步。
我们所有的身体都是通过胚胎细胞分裂形成的，随着时间的推移，不同的细胞亚群开始形成不同的组织和器官。为了实现这一点，细胞，特别是那些相邻的细胞，必须定期交流，以协调它们的活动。
“细胞必须在一起分化才能形成正常的组织和器官，”领导这项研究的CiRA教授Jun Yamashita解释说。“我们知道信号通路基因网络为单个细胞但我们对细胞是如何同步的知之甚少。“
胚胎干细胞是胚胎生长过程中最早的细胞类型之一，通常用于研究身体任何部位发育的第一步。为了发现PSyC，研究小组使用了他们设计的一种特殊类型的胚胎干细胞。
“我们用的胚胎干细胞它具有蛋白激酶A的活性。这加速了细胞的分化，“提出该项目并进行了大部分实验的Minakawa TomohiroMinakawa说。
通常，一组胚胎干细胞会显示出同步的发育模式。然而，由于他的蛋白激酶A胚胎干细胞显示出加速分化，Minakawa和他的同事们预计，将这些胚胎干细胞与常规胚胎干细胞混合将破坏这种同步性，导致两组分化率不同。
然而，这并不是他们所观察到的。虽然这两种细胞的分化率最初是不同的，但正常的胚胎干细胞最终却赶上了它们的蛋白激酶A。这项研究称之为PSyC。
“只有在细胞距离很近的情况下才能看到PSyC。但是如果我们在它们之间放置一些距离，效果就会消失，”Minakawa指出。“这表明邻近的细胞是通过相互传递小泡来进行PSyC的交流。”
为了在彼此之间交换化学物质和分子，细胞通常会把这些物质包裹在细胞外的小泡里，就像把一封信放入信封里一样。细胞外的小泡随后从细胞中释放出来，结合到另一个细胞或被另一个细胞吸收。然后，细胞外囊泡打开以释放其在第二个单元格内的包。
进一步分析发现，细胞外小泡传递的多种生物分子中有微RNA-132。用PSyC诱导胚胎干细胞向中胚层细胞转化。为了证明这一点，研究人员将纳米粒子内的微RNA-132导入细胞，发现了同样的效果。
Yamashita指出，虽然它们在细胞通讯中的作用并不新鲜，但细胞外小泡同步细胞活动的发现是首次。
“我们已经知道细胞外的小泡被用于细胞间的通讯，但是psyc显示它们可以用来同步。”细胞为了细胞的命运和分化，“他说。