加利福尼亚大学、德国德累斯顿工业大学和洛杉矶 Cedars-Sinai Guerin 儿童医院的研究小组合作，确定了胚胎细胞组织自身向周围细胞发送信号的机制，告诉我们他们要去哪里以及做什么。虽然科学界早已知道这些信号中心，但单个细胞如何转变为组织者一直是个谜。
到目前为止。在《自然细胞生物学》杂志上发表的一篇论文中，研究人员发现细胞实际上是被迫成为组织者的。
“我们能够利用微滴技术来弄清楚机械压力的积累如何影响器官形成，”共同通讯作者、加州大学圣巴巴拉分校机械工程系前副教授、现任董事总经理、教授兼主席Otger Campàs说道。德累斯顿工业大学生命卓越物理集群的组织动力学博士。
同辈压力
找出细胞在器官形成过程中如何决定成为组织者仍然是胚胎发生研究的核心挑战，也是理解胚胎发育的关键。
“通过了解胚胎如何形成器官，我们可以开始询问出生时患有先天畸形的儿童出了什么问题，”共同作者、医学博士奥菲尔·克莱因 (Ophir Klein) 说，他也是Cedars-Sinai Guerin Children’s的执行董事。大卫和梅雷迪思·卡普兰儿童健康杰出主席。
基于坎帕斯之前开发的技术，在发育中的胚胎细胞之间插入微小的液滴，感知细胞彼此施加的力，通过对胚胎门牙的观察，研究人员发现压力会影响细胞的命运——它们感受到挤压并利用这些信息来组织自己。
“这就像那些吸水并变大的玩具，”该研究的共同主要作者、加州大学旧金山分校牙科学院博士后学者Neha Pincha Shroff说。 “想象一下这发生在一个密闭的空间里。门牙结中发生的情况是，细胞在固定空间内大量繁殖，这导致中心产生压力，然后形成一群特殊的细胞。”研究人员发现，感受到更强压力的细胞会停止生长，并开始发送信号来组织牙齿周围的其他细胞。
胚胎使用其中几个信号中心来引导细胞形成组织和器官。这些中心周围的细胞根据其位置接收到更强或更弱的信号，并做出相应的决定。就像建造摩天大楼或桥梁一样，塑造我们的器官需要严格的规划、大量的协调和正确的结构力学。在建造一座桥梁时，任何这些过程的失败都可能是灾难性的，而且在我们在子宫里成长时，它也可能对我们造成损害。
克莱因表示：“这项工作可能会导致对出生缺陷如何形成以及如何预防进行更多研究。”
坎帕斯表示，了解压力在胚胎发育中的作用为进一步的研究开辟了可能性。
“压力在建立信号中心方面发挥着重要作用，这确实令人兴奋，”他说。 “看看机械压力是否或如何影响其他重要的发育过程将会很有趣。”
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