人体是多能的运由数百种细胞组成的，包罗肌肉细胞、祖细自己脂肪细胞、胞样神经细胞等。决定它们相助清晰，多能的运勤勤勉恳地完老本人的祖细自己使命。不外别忘了，胞样这些细胞都是决定从单个原始细胞开始的。未分解的多能的运原始细胞若何抉择它们的最终运气？这个成果多年来不断干扰着生物学家。

如今，祖细自己美国哈佛医学院、胞样瑞典卡罗林斯卡医学院以及奥天时维也纳医科大学等机构的决定钻研职员发现了细胞抉择眼前的份子逻辑，这些线索可能见告它们的多能的运运气。这项成果于上周五宣告在《Science》杂志上，祖细自己表明细胞在成熟的胞样道路下面临一系列的分叉口。

通信作者之一、哈佛医学院的副传授Peter Kharchenko呈现：“一个祖细胞可能成为任何细胞，但这种抉择是若何实现的？这项钻研试验界说了细胞抉择眼前的份子逻辑。咱们觉患上这些服从可辅助咱们清晰细胞若何决定自己的运气，以及细胞在分解历程中可能泛起的成果。”

这项钻研是在神经嵴细胞（neural crest cells）上睁开的。服从表明，细胞的运气决定分三个阶段妨碍：相助性遗传挨次的激活，逐步偏差其中一个挨次，以及最终的细胞定型（cell co妹妹itment）。

钻研职员强调称，此处的钻研服从仅仅与神经嵴细胞无关，不外可接管同样的方式来探究其余机关的细胞分解。他们填补说，当初还不清晰其余机关、器官以及生物体是否凭证相似的细胞分解机制。

他们称，除了揭示生物学中的一个根基成果，这项钻研还可能辅助人们清晰干细胞的哪一个方面出了错，导致细胞“走错路”，酿成恶性细胞。此外，它也为作育治疗用的家养神经机关提供了新技术。

细胞站在十字路口

在这项钻研中，钻研职员追踪了来自小鼠神经嵴机关的原始细胞的轨迹。这些祖细胞源头于外胚层，产生了多种细胞，包罗大脑、脊髓及身段其余部位的神经细胞、色素天生细胞，以及骨骼、软骨战争滑肌的细胞。

钻研职员接管单细胞测序技术，追溯了这些原始细胞在分解时的决定规画。他们以决定规画树（decision-making tree）的方式绘制了细胞轨迹，并在图上标出了一系列分叉。为了判断细胞若何定型，他们追踪了单个细胞中RNA变换的速率。当细胞开始推广基因的命令并发生转变时，RNA也开始发生变换。随着遗传挨次的激活或者默然，RNA天生的速率也响应地发生变换。

令他们恐慌的是，合成表明，两组相助性的基因同时将细胞推向差此外发育蹊径。当细胞抉择了一条蹊径，一种遗传挨次就变患上更强，而另一种相助性的挨次就变患上相对于较弱，让细胞走向它抉择的蹊径。

在分解的道路上，细胞面临一系列的二元抉择，而它所做的每一个决定都在削减细胞特化的畛域。比喻，在细胞之旅的第一个分叉口，神经嵴细胞必须抉择它要成为感应神经细胞仍是其余细胞。不才一个分叉口，它必须决定是要成为胶质细胞仍是神经元，以此类推，直到它达到最终状态。

钻研职员想要回覆的下一个成果是若何将细胞引向特定的运气。“细胞开始逐步激活份子机制，将其推向精确的蹊径，仍是有其余事件发生？”Kharchenko说。

钻研服从表明，单个基因不会相互独即将左右细胞的抉择。相同，与区别运气相干的全部基因簇同时被激活，并争取细胞的留意力。细胞越挨近决定规画的分叉口，两套遗传挨次的配合激活水平越高，每一套挨次都在向区别偏差招揽细胞。细胞站在十字路口上，不知道要成为颚骨细胞仍是神经细胞。

钻研职员发现，惟独当两套挨次都全副激活后，细胞才开始抉择。一旦细胞作出抉择，无关的遗传挨次就会变患上默然。“这个发现使人恐慌，”Kharchenko说。“咱们觉患上细胞会早早地偏差其中一种。与之相同，咱们审核到细胞豫备了两个选项，深图远虑之后再作出决定。”

钻研职员称，这些服从诠释了细胞若何推广外部决定规画，但并无诠释哪些因素教训了细胞的最终抉择。他们觉患上，这些因素可能是来自细胞情景的外部信号，而不是外部信号。不外，细胞必须豫备好响应相干的外部信号。

防御细胞失路知返

这些服从可辅助钻研职员清晰细胞若何成熟，发挥其浸染。更紧张的是，还可能辅助他们清晰细胞若何失路知返，开始不受操作地割裂 – 这正是癌症的主要特色。这有望揭开某些儿科肿瘤（如神经母细胞瘤）耐药性的机制。

多少种规范的癌症正是源头于神经嵴细胞谱系，包罗外周神经系统的肿瘤、一些内渗透肿瘤以及玄色素瘤。钻研职员呈现，尽管细胞特化是一个严酷受控的历程，但仍是可能泛起分解过错，导致恶性肿瘤的产生。

“一些迹象表明，神经嵴肿瘤是源于细胞无奈跨过道路上的分叉口，它彷佛被卡住了，”Kharchenko说。“未来，咱们愿望清晰细胞在甚么时候离开了原来预约的蹊径，开始太甚增殖。”

申明：本文所用图片、翰墨源头于网络，版权属原作者所有。如波及到版权成果，请实时以及咱们分割。