小中大标记法研究石斑鱼心脏形成
来自杜克大学医学中心的研究人员利用一种新技术研究石斑鱼心脏的形成，该项技术允许多达90种颜色标记不同细胞，从而追踪心脏形成时的单个细胞和细胞株。这项研究已经发表在Nature上。
杜克大学细胞生物学教授Vikas Gupta表示：“这项工作最令人惊讶的方面是非常少数目的心肌细胞(心脏肌肉细胞)在动物体内能够增长到成千上万,最后形成动物心室的壁心肌。”
Gupta发现约8个单细胞有助于形成在石斑鱼心脏壁的心脏肌肉的主要部分, 只有一个或两个细胞可以在整个心室表面任何位置分裂增长,最终占心脏壁的30%到70%。
Poss说：“这样克隆的优势是干细胞的某些类型的属性,在发育中如何形成一个新器官,这是一个新概念。”还有一些其他的惊喜,比如这个肌肉细胞克隆的方式来弥补一些缺陷。
Gupta表示：“这是完全出乎意料的。我以前以为心脏壁只是在一个位置上加厚,而它却是一个细胞网络,它遍布整个心室。这就好像如果一个细胞在你肩膀生长成一个新细胞层,可以笼罩你整个手臂表面。这将打开一个调查,确定哺乳动物的心脏事实上都是这样的一个重复过程,以及确定其他内脏器官是什么情况。”
Poss说,细胞克隆似乎有一种能力去覆盖尽可能多的心室表面,就如同其他细胞在表面出现、生长一样。他们怀疑这种肌肉细胞发起的大量克隆与其他肌肉细胞没有什么太大的不同,只不过心肌细胞首先是在心脏表面开始。”他们用数以万计的精子中只有一个精子得到卵子来做比喻。
Poss表示心肌细胞‘包裹’心脏这种方式会带来新的治疗方法,研究者可能有能力引导这个发展过程,以便帮助受损的心脏来增长肌肉,将加强室壁。受心脏病发作折磨的人希望这个发现能够生成新的肌肉,来修补自然的创伤,这是一个很有吸引力的想法,认为来自很少的肌肉细胞能够帮助特定的一些人。
颜色标签技术最初是由其他的生物学家发展起来的,这是使研究人员能够追踪心脏细胞群的至关重要的一点。POSS说：“你可以在胚胎早期用永久的颜色标记单个细胞,这些细胞和他们的后代将保持这种颜色,这样你可以知道什么是单个心肌细胞、它的邻居、该单元的邻居、依此类推,直到你已经知道石斑鱼的整个心室。”
Poss说,它使一个渐进的分层的生长过程变得很有意义,特别是对心脏来说。这非常值得思考：心脏在动物以一种很缓慢的生在方式持续供能,研究者能否在这一个过程中使心脏也逐步变得更强。
