我们都知道,成年后的器官大小通常保持稳定,但这一现象背后的机制一直未完全明确。近期,斯坦福大学Lucy Erin O'Brien助理教授团队在《自然》杂志封面文章中揭示了这一谜题的答案。他们发现,细胞凋亡与干细胞分裂通过一种精妙的反馈调节机制保持动态平衡,从而维持器官大小的恒定。
研究团队以果蝇中肠为模型,发现当细胞凋亡时,干细胞会通过一种名为E-cad—rho—Egfr的信号通路接收到“补充”信号,从而启动分裂过程。具体而言,凋亡细胞表面的E-钙粘蛋白(E-cadherin)减少,导致rhomboid蛋白酶(rho)表达增加,进而激活干细胞表面的表皮生长因子受体(Egfr),促进干细胞分裂。这一过程确保了凋亡细胞数量与新生细胞数量的精确匹配。
实验中,研究人员通过抑制凋亡或敲低E-cad基因,观察到干细胞分裂相应减少或增加,进一步验证了这一机制。该发现不仅解释了器官大小维持的分子基础,还为理解肿瘤细胞失控增殖提供了新视角。
O'Brien博士指出,这一机制在正常组织中至关重要,而癌细胞则打破了这一平衡,导致无限制生长。该研究为未来开发针对肿瘤的治疗策略提供了潜在靶点。