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세포는 어떻게 다른 세포와의 행동을 조정합니까?
혈액 전구 세포-세포 통신은 증식 Ca 신호 전달의 군집을 형성합니다. 출처: 미국 국립과학원회보(Proceedings of the National Academy of Sciences)(2024). DOI: 10.1073/pnas.2318155121
세포는 발달 과정에서 서로 통신하지만, 국소 세포 간 통신에서 전 전체적으로 동기화된 조직 규모 행동으로 전환할 수 있는 단계는 무엇입니까?
네게브 벤구리온 대학의 아사프 자리츠키(Assaf Zaritsky) 교수와 그의 국제 동료들은 초파리(Drosophila) 림프선 발달 과정과 관련된 세포의 반복적인 "커뮤니티"와 관련된 새로운 통신 방식을 확인했습니다.
이러한 발견은 단일 세포 상호 작용에서 집단 조직 행동이 어떻게 나타나는지 설명하기 시작할 수 있습니다.
이들의 연구 결과는 미국 국립과학원회보에 발표되었습니다.
연구팀은 3개에서 10개의 세포로 이루어진 군집을 발견했는데, 이들은 각각 자기들끼리 광범위하게 의사소통을 하고 주변 세포에 정보를 주고받았습니다. 여러 군집에 참여한 세포가 합쳐져 "핫스팟(Hotspots)"이라고 하는 더 큰 통신 허브를 형성했으며, 이 허브는 림프선 전체에 정보를 반복적으로 퍼뜨리고 검색하여 조직을 동기화했습니다.
이러한 "핫스팟"은 박동하는 심장 박동기 심장 세포와 유사하며, 심장 박동기는 다른 개별 세포를 조정하여 심장의 집단적 결정을 안내합니다. 이러한 군집과 "핫스팟"은 림프선 발달의 고급 단계에서 나타났으며, 인접한 세포를 연결하고 세포와 세포 간에 분자와 이온을 직접 전달하여 서로 통신할 수 있도록 하는 "간극 연접"이라고 하는 작은 채널의 존재가 필요했습니다.
"우리는 단세포와 조직 기능 사이의 중간 공간 규모를 정확히 찾아냈는데, 이는 세포 공동체가 집단을 조정하기 위해 함께 일하는 것과 관련이 있습니다. 이러한 결과는 국소 세포 간 통신의 다양성이 집단적 의사 결정에 어떻게 기여할 수 있는지 강조합니다."라고 Zaritsky 교수는 설명합니다.
Zaritsky 교수는 소프트웨어 및 정보 시스템 공학과 소속입니다.
추가 연구자로는 벤구리온 대학교(Ben-Gurion University)의 같은 학과의 자르 벤 데이비드(Saar Ben David)와 브리티시 컬럼비아 대학교(University of British Columbia)의 세포 및 생리과학과(Department of Cellular and Physiological Sciences)의 케빈 호(Kevin Ho)와 기 타넨차프(Guy Tanentzapf)가 있습니다.
이상의 기사는 2024년 7월 29일 Phys.org에 게재된 “How do cells coordinate their behavior with other cells to create tissue-scale behaviors?”제목의 기사 내용을 편집하여 작성하였습니다.
* 원문정보 출처 : How do cells coordinate their behavior with other cells to create tissue-scale behaviors? (phys.org)
* 추가정보 출처 : Formation of recurring transient Ca2+-based intercellular communities during Drosophila hematopoiesis | PNAS