细胞竞争如何纠正胚胎发生过程中嘈杂的形态发生子梯度

组织图案化在胚胎形成过程中以及在成年组织中都是重要的过程，可确保正确地排列细胞群以使其正常发挥作用。许多研究试图了解如何从健康组织中去除破坏性细胞(排列不当或发信号不正确)。到目前为止，没有人提供明确的解释。

在《自然通讯》上发表的一项新研究中，由大阪大学专家领导的研究小组研究了Wnt /β-catenin信号传导，该信号传导构成了一个形态发生系统(该系统有助于控制各种物种(包括两性动物，鱼，青蛙和哺乳动物)。使用斑马鱼模型，研究人员发现异常的Wnt /β-catenin信号传导导致蛋白质膜表达水平的变化。这些变化是细胞适应性差的指标，并导致细胞死亡，这鼓励了胚胎形成过程中组织形态的一致性。

我们发现，一种“形态发生梯度梯度噪声消除系统”可以感知并消除胚胎发育过程中意外生成的不健康细胞。我们的发现表明，该系统对于构建具有适当组织图案的健康胚胎至关重要。

在这项研究中，具有异常Wnt /β-catenin信号传导的细胞还证明了细胞膜上钙黏着蛋白的变化，这导致相对于相邻细胞上钙黏着蛋白的失衡。在那些具有异常Wnt /β-catenin信号转导的相同细胞中，TGF-β-Smad信号转导的活化导致了活性氧的产生，随后细胞通过凋亡而死亡。

我们的分析表明，这种“形态原体梯度降噪系统”仅在Wnt /β-catenin信号发生显着变化或出现大量噪声的细胞中被激活。我们认为该系统可能有助于消除具有严重信号缺陷的细胞，这些缺陷与畸形或致癌突变有关。

由于确保适当的组织模式非常重要，因此本研究的结果可以帮助解释与癌症形成和先天性疾病发生有关的机制。另外，该结果对于设计这些疾病的新诊断方法可能是有用的。

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