果蠅卵巢內正在發育卵細胞的上皮細胞。圖片來源：Isasti-Sanchez et al./Dev Cell 2021
在多細胞生物中，細胞相互連接，形成細胞層，覆蓋在組織和器官的表面，并在體內形成獨立的結構。例如，皮膚在整個機體周圍形成了一層保護層，而排列在血管上的細胞層在血液和組織之間形成了邊界。
相鄰細胞之間的特殊連接確保了這些細胞屏障一方面穩定而緊密，從而保護身體和器官免受病原體的侵害；另一方面，它們對特定物質或遷移細胞仍然具有滲透性。這就是細胞如何允許溶解的營養物質運輸到器官，以及免疫系統的細胞如何能夠從血液穿過血管壁遷移到炎癥組織。
近日，德國明斯特大學的科學家研究了果蠅卵巢的類似過程。在這里，成熟的卵細胞被一層上皮細胞包圍，卵細胞通過上皮細胞吸收蛋白質。
為了可視化這些細胞過程并分析其背后的分子機制，科學家用熒光分子標記了果蠅的某些蛋白質，并使用共聚焦激光掃描顯微鏡檢查活組織。他們把注意力集中在上皮細胞表面的蛋白質上。這些所謂的粘附蛋白機械地將細胞網絡連接在一起，并密封細胞之間的空間。
研究人員發現，在3個細胞相遇的點上，上皮細胞以一種可控的方式松開它們的連接，卵黃蛋白通過由此產生的間隙運送到卵細胞。在只有兩個細胞連接的地方，這種連接也能得以維持，從而保持了組織的完整性。
“我們的發現有助于更好地理解細胞屏障在發育過程中如何發揮作用和重組，這為破譯某些病理過程的機制提供了基礎。”發育生物學家、該研究項目負責人Stefan Luschnig說。
(魯亦)
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