在成年人機體組織中，組織和器官中的細胞數量保持不變，任何由細胞分裂所產生的新細胞都需要由其它細胞的損失來補償，相比之下，在出生後機體的生長過程中，當維持組織功能的同時，機體會產生過量的細胞來保證組織擴張所需，目前研究人員並不清楚確保機體從出生到成年過程中維持機體組織生長的分子機制。

近日，一項刊登在國際雜誌Cell上的研究報告中，來自布魯塞爾自由大學等機構的科學家們就透過研究揭示了介匯出生後機體面板組織擴張的分子機制，研究人員透過結合譜系追蹤、細胞增殖動力學、單細胞轉錄組學和數學建模等多學科方法，揭示了出生後機體組織擴張的原則和機制。

透過對出生後面板擴張進行形態學分析研究，並結合遺傳譜系追蹤克隆分析等技術，研究人員發現，小鼠尾部的面板從出生到達到成年尺寸過程中擴張了15倍，同時研究者還記錄了在出生後機體發育過程中多種單一發育的祖細胞的行為特徵。對細胞增殖的測定提示，在出生後的生長過程中，細胞分裂會隨著時間延續不斷減少；研究者Sophie Dekoninck說道，我們非常驚訝地發現，組織的生長會透過不斷獲得新細胞來實現，而這些細胞是透過在細胞丟失的及出生進行自我複製來產生的，而且在出生後的機體發育階段，其還會透過逐漸降低細胞分裂速率來實現。

研究者表示，這種設計原則就允許進行最最佳化的組織生長，也就意味著，面板會呈現強大的線性生長方式，但幹細胞和分化細胞的比例會保持恆定不變，從而就能確保面板屏障功能的完整性。為了進一步闡明發育祖細胞行為異質性之外的特殊分子機制，研究人員對不同年齡的小鼠機體的面板細胞進行了單細胞RNA測序，並分析了其發育祖細胞、成體幹細胞和其分化程度更高的細胞後代。

相關研究結果揭示了發育祖細胞的分子特徵，其由一種非常均一性的細胞群體組成，其能不斷增殖和擴充套件，而從組織生長到成體生命的轉變過程則與幹細胞和祖細胞的異質性增加有關，從而就能夠塑造成體面板細胞的最終架構和功能。本文研究結果也為後期科學家們深入研究奠定了一定的基礎，研究者表示，發育祖細胞所經歷的細胞分裂的定向與其背後組織中細胞外基質的定向有關，胞外微環境也會影響發育祖細胞的細胞分裂定向，最終就能控制組織的塑造過程。

最後研究者表示，這項研究中，研究人員揭示了介匯出生後機體組織擴張的分子機制，同時他們還發現，發育的祖細胞能夠透過維持祖細胞和分化細胞之間持續性的密度來控制出生後機體的最最佳化生長模式，從而就能幫助機體在維持組織功能的同時來允許組織進行和諧地擴張。

原始出處：

Sophie Dekoninck, Edouard Hannezo, Alejandro Sifrim, et al. Defining the Design Principles of Skin Epidermis Postnatal Growth, Cell (2020). DOI: 10.1016/j.cell.2020.03.015

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