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导读
背景：相对于其他脊椎动物（如鱼和鸡），哺乳动物的进化劣势之一是无法再生感官毛细胞。我们耳朵内的毛细胞负责将声音的振动和重力转化为电信号，我们需要检测电声并保持平衡和空间定向。某些刺激（例如暴露于噪音，抗生素或年龄衰老）会导致内耳毛细胞死亡，从而导致听力下降和前庭缺陷，美国成年人口中有15％患有这种疾病。此外，必须严格控制毛细胞周围液体的离子组成，否则，如在梅尼埃氏病中所观察到的那样，毛细胞的功能会受到损害。
通常可以利用像人工耳蜗这样的假肢来恢复一定程度的听力，也可以开发出药物治疗以通过毛细胞的再生来恢复听力。要获得使鱼类再生毛细胞的分子机制和基因的详细了解，人们需要了解哪些细胞会引起毛细胞再生，并且与该问题有关，感觉器官中存在多少种细胞类型。Piotrowski实验室研究斑马鱼侧线中感觉毛细胞的再生。这些细胞位于鱼的皮肤表面，很容易观察到并可以进行实验。侧线的感觉器官，称为神经质，含有可以轻易分化为新毛细胞的支持细胞。其他人已经证明，使用技术以特定的颜色标记具有相同胚胎起源的细胞，神经质中的细胞来源于称为“斑纹”的外胚层增厚。事实证明，虽然大多数斑马鱼神经肥大细胞确实起源于斑块，但并非所有人都如此。
在年4月19日在线发表于《发育细胞》的一篇论文中，来自Piotrowski实验室的研究人员描述了他们发现在胚胎后和成年神经瘤中偶然出现一对未用侧线标记物标记的细胞的发现。当使用一种称为Zebrabow的技术来跟踪发育过程中的胚胎细胞时，这些细胞被标记为与神经母细胞其余部分不同的颜色。
方法：研究人员表示，一开始很难辨别细胞的不同模式。尽管这些细胞在神经肥大中具有定型的位置，但它们并不总是存在的。通过将一种称为单细胞RNA测序的实验方法应用于通过荧光激活细胞分选法分离的细胞，研究人员将这些细胞鉴定为离子细胞，这是一种特殊类型的细胞，可以调节附近流体的离子组成。他们利用血统追踪，确定了离子细胞是来自神经肥大周围皮肤细胞的。他们将这些细胞命名为神经母细胞相关的离子细胞。接下来，他们试图通过延时和幼虫的高分辨率实时成像来捕获这种现象。一开始，他们没有办法触发这些细胞的侵袭。只要有显微镜，他们就在成像，尽可能多地花费时间-在几天或周末内-希望能看到细胞只是偶然地侵入神经瘤。
结果：最终，研究人员观察到离子细胞祖细胞以细胞对的形式迁移到神经质中，在其他支持细胞和毛细胞之间重新排列，同时保持成对的关联。他们发现，这种现象在斑马鱼的整个早期幼虫，后期幼虫以及成年阶段都发生。与神经肥大相关的离子细胞的频率与发育阶段相关，包括幼虫从富含离子的胚胎培养基移至缺乏离子的水中时的转移。
从每对细胞中，他们确定只有一个细胞被带有荧光红色或绿色蛋白标记的Notch途径报告基因标记。为了可视化这两种细胞的形态，他们使用了串行块面扫描电子显微镜来生成高分辨率的三维图像。
影响：他们的研究首次表明，即使在成年动物中，离子细胞也能侵袭感觉器官，而且它们只是对动物所处环境的变化做出反应。因此，这些细胞可能起重要作用，使动物适应不断变化的环境条件。已知离子细胞也存在于其他器官系统中。Piotrowski说：“哺乳动物的内耳还含有调节围绕毛细胞的液体离子组成的细胞，这种平衡的失调会导致听力和前庭缺陷。”尽管其他系统中存在类似离子细胞的细胞，但尚不清楚它们是否表现出这种适应性和侵袭性行为。
“我们不知道耳朵离子细胞是否共享相同的转录组或基因信息集合，但是它们在一定程度上具有相似的形态，并且可能具有相似的功能，因此我们认为它们可能是类似的细胞，”Münch说。我们对神经肥大离子细胞的发现将使我们检验这一假设，并检验离子细胞如何在分子水平上调节毛细胞功能。”
局限：即使研究人员做出了令人惊讶的观察，即离子细胞具有很高的运动能力，但他们仍然不知道入侵是如何触发的。识别吸引离子细胞并使其挤入感觉器官的信号，也可能会告诉他们癌细胞在疾病期间如何侵入器官。接下来，研究人员将集中在两个相关的问题上-是什么原因导致这些离子细胞迁移并侵入神经肥大，其具体功能是什么？
论文ID
原名：Adaptivecellinvasionmaintainslaterallineorganhomeostasisinresponsetoenvironmentalchanges
译名：适应性细胞侵袭可维持侧线器官动态平衡，以应对环境变化。
期刊：Dev.Cell
IF:10.
发表时间：.04.19
发表单位：堪萨斯城斯托斯医学研究所
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