发育中的细胞可能会改变它们对自己命运的想法

神经嵴细胞(一种干细胞)开始具有分化成任意数量的专业细胞类型的能力，但它似乎也保留了“改变主意”的能力，并在情况合适时重新分化，根据巴斯大学的一项新研究。由于这种超灵活性，这些细胞替换受损人体组织的可能性可能比以前认为的还要大。

神经嵴细胞 - 在非常年轻的胚胎中发现，对于确定头发和皮肤的颜色至关重要 - 本质上具有高度的灵活性，产生许多不同类型的重要细胞，包括神经元。巴斯大学的一项新研究表明，它们的灵活性仍然比以前认为的要大，这一发现对再生医学具有重大意义。

到目前为止，人们认为神经嵴细胞很早就致力于成为一种特定的细胞类型，之后它们的命运就被封印了。然而，由巴斯生命科学系的Robert Kelsh教授领导的研究表明，即使在它们变得明显分化之后，它们仍能保持适应性。

这种新发现的灵活性有助于解释为什么神经嵴干细胞 - 一种重要的干细胞类型，也可以很容易地从成人皮肤中分离出来 - 具有巨大的潜力作为替代和修复身体许多部位受损身体组织的治疗方法。

即使在选择了命运(例如，发育成皮肤色素细胞)之后，神经嵴细胞也可能能够“改变主意”并选择新的命运(可能成为软骨细胞)的发现调和了生物学家之间关于神经嵴细胞分化性质的长期争论。

两种相互竞争的理论

在人类中，神经嵴细胞是多能的，这意味着它们能够发育成许多不同类型的细胞，包括周围神经系统、心肌和软骨的细胞，以及皮肤和头发中的色素细胞。这些都是具有高度特异性功能的细胞。

到目前为止，两种相互对立的理论一直试图解释他们究竟是如何做到这一点的。

“这些细胞的命运如何被决定和限制的问题已经不清楚了，并且40多年来争论不休，”凯尔什教授说。

根据第一种理论，神经嵴细胞在离开它们产生的地方——神经管(发育成大脑和脊柱)之前，开始在年轻胚胎中发挥特定作用。这种想法认为，当它们开始迁移到最终目的地时——无论是肠道、皮肤还是结缔组织——它们的命运已经部分受到限制(即，一些选择已经不在桌面上)，并且随着它们的迁移，越来越多的选择被淘汰。

第二种理论认为，神经嵴细胞在离开神经管时保持多能，并且只有在到达目的地后才会致力于特定的分化路径。

该领域普遍认为第一个模型是两者中更准确的。然而，发表在《自然通讯》上的这项新研究发现，这些“静态”理论都不正确。

“看起来这些细胞正在以一种更加动态，移动的方式选择它们的命运，并且直到比我们以前想象的晚得多，才不可逆转地缩小它们的选择范围，”凯尔什教授说。“这为实验生物学家提供了一个新的，更新的模型，以帮助他们了解神经嵴细胞的行为。

人们早就知道神经嵴细胞利用来自环境的分子信号变成一种或另一种类型的细胞。然而，Kelsh教授对斑马鱼(一种与人类有许多遗传相似性的淡水鱼)的遗传研究表明，这些步骤可能是可逆的：去除信号，细胞恢复到更原始的状态，在那里它们以不同方式分化的潜力得到恢复。

Kelsh教授说：“我们的研究表明，这些细胞会受到环境的偏见。把他们带出那个环境，他们放松下来，回到一个更广泛的能力状态，可能成为任何东西。

他补充说：“我们的研究结果将引起其他干细胞研究人员的兴趣，因为它们使我们从理论上了解神经嵴细胞如何在医学中用于修复任何数量的缺陷，从白癜风等皮肤色素沉着缺陷到神经系统缺陷。

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