机械力调节大脑胚胎发育过程中的细胞行为

由UPF发育生物学研究小组协调的一项新研究表明，在大脑胚胎发育期间，相邻区段之间的细胞检测到形态发生过程中产生的机械力，以调节祖干细胞和分化神经元之间的平衡。该研究发表在“发展”杂志上。

在脊椎动物中，中枢神经系统由分成三个大脑和脊髓囊泡的胚胎结构形成。最后面的脑囊泡将产生重要的成人衍生物，例如小脑，并且是支配面部的颅神经来源于此。在胚胎发育过程中，后脑被细分为七个部分，称为菱形，其中产生神经元祖细胞，其将产生运动神经元和感觉神经元。

现在，由UPF实验与健康科学系(DCEXS)的Cristina Pujades领导的小组研究了这些边界细胞如何能够“感知”机械刺激并将其转化为斑马鱼后脑分割过程中的特定生物学行为。在后脑的分割期间，特定的细胞群位于连续的菱形之间的界面处。这些边界细胞充当屏障，使得相邻细胞群不混合，向相邻的rhombomere的祖细胞发送指令，并充当祖细胞和神经元的来源。尽管已经看到机械信号越来越多地涉及指导细胞行为，但是这种情况在体内尚未得到证实。

使用在机械信号控制下表达荧光标记的转基因斑马鱼胚胎，我们通过Yap / Taz-TEAD蛋白的活性显示边界细胞实际上充当机械传感器。

当作者操纵整个胚胎和克隆群体中的肌动球蛋白细胞骨架时，这种活动就失去了，这表明该途径以细胞自主的方式响应机械信号。

然而，这些蛋白质的活性降低，无论是有条件地还是通过yap和taz突变体，都会减少增殖边界细胞的数量，但不会影响它们向神经元的分化。“因此，Yap / Taz-TEAD的活性对于维持边界细胞作为增殖祖细胞至关重要，因此作为干细胞的利基”，Cristina Pujades解释说。

总之，这些数据表明，后脑中的边界细胞通过Yap / Taz-TEAD感知机械力，以在分割过程中调节祖细胞的增殖。“基于我们的结果，我们提出在胚胎发育过程中产生的机械力调节祖细胞的维持，因此，控制神经元的增殖和分化之间的平衡”，Cristina Pujades总结道。

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