Science：修復面部缺陷有戲！發現神經嵴細胞從頭部後面遷移到前面

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2018年10月21日/生物谷BIOON/---諸如齶裂和面部麻痹之類的面部缺陷佔全球所有出生缺陷(每年320萬例)的三分之一，並且是嬰兒死亡的主要原因。在一項新的研究中，來自英國和西班牙的研究人員發現形成面部特徵的胚胎幹細胞，稱為神經嵴細胞(neural crest cell)，使用一種意想不到的機制，從頭部後面移動到前面，從而定植在面部中。這一發現可能有助於了解面部缺陷是如何形成的，從而讓人們更接近一步修復胚胎中的顱面畸形(craniofacial malformation)。這種新的機制可能在其他的涉及細胞運動的過程(比如轉移過程中的癌症浸潤或傷口癒合)中起著重要的作用，這可能為開發出新的療法鋪平了道路。相關研究結果發表在2018年10月19日的Science期刊上，論文標題為「Supracellular contraction at the rear of neural crest cell groups drives collective chemotaxis」。論文通信作者為英國倫敦大學學院細胞與發育生物學教授Roberto Mayor。論文第一作者為倫敦大學學院的Adam Shellard和 András Szabó。

Mayor說，「我們的發現解決了科學界中的一個長期存在的關於細胞如何移動的問題。傳統的解釋將這個過程比作為火車移動：火車前部有一個發動機產生動力，拉動其餘部分前進。我們吃驚地發現移動細胞的發動機位於後面而不是前面。」

這具有重要的意義，這是因為任何基於改變細胞運動來修復面部畸形、改善傷口癒合或抑制癌症轉移的新型療法應當靶向位於後面的細胞而不是傳統上靶向的位於前面的細胞。

Mayor說，「在子宮內，神經嵴細胞需要從頭部的後面遷移到前面才能形成面部。我們第一次確定了這種遷移是如何發生的，它看起來類似於你從牙膏管的後面擠壓牙膏，將牙膏內含物擠到牙膏管的前面。」

在這項新的研究中，這些研究人員研究了青蛙和魚類的胚胎，這是因為它們的神經嵴細胞的行為方式與人類相似，而且它們的運動經常用於研究癌症擴散。此外，能夠在不造成傷害的情形下研究青蛙和魚類的胚胎髮育。通過利用光遺傳學技術，他們使用光來控制神經嵴細胞簇的行為。在鑒定出包圍著神經嵴細胞簇的可拉伸的肌動球蛋白環(actomyosin ring)以及這種肌動球蛋白環發生收縮從而導致神經嵴細胞簇移動之後，他們發現位於胚胎後面的神經嵴細胞接受激光束照射時，它們在肌動球蛋白環的作用下發生收縮，從而向面部移動。

Shellard說，「通過闡明面部是如何產生的，我們能夠開始研究這個過程如何不完全或不同地發生從而導致面部缺陷，並希望找到阻止這些有害缺陷產生的方法。」

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