曹化君
群聊,可以說是人們生活中再普通不過的現象了。辦公室里,員工通過群聊減壓;運動場上,運動員或觀眾通過群聊商討戰術或發表評論。甚至走道上、衛生間里遇到了,幾個人也能聊上一陣子。網上群聊更是家常便飯。可是,當你聽說一群細胞也能聚在一起竊竊私語時,一定不會感覺它是那么稀松平常的事情了吧。
2014年10月,歐洲科學家在對斑馬魚側線管發育的研究過程中發現,斑馬魚的一種特定細胞(被稱為ZF4 或FGF)之間存在集體通訊模式,而這些細胞可以發育成為側線。所謂側線,即皮膚感覺器官中最高度分化的構造,呈溝狀或管狀。側線管內充滿黏液,它的感覺器神經浸潤在黏液中。當水流沖擊身體,水的壓力通過側線管上的小孔進入管內,傳遞于黏液,引起黏液流動,從而把感覺細胞獲得的外來刺激,通過感覺神經纖維,傳遞到神經中樞。
在斑馬魚發育的過程中,大量細胞在兩側集體移動,一部分鄰近細胞停止移動,并相互聚集,最終發育成為側線管。另外一部分細胞則繼續移動,指導另外一群細胞停下腳步,形成一個新的側線管,然后繼續運行。這些已經形成側線管原始器官的細胞群,可以變成扁平狀并直立起來,形成淚滴狀蒜瓣樣結構。這些蒜瓣樣細胞群圍聚成了一個共享的空間或管腔,仿佛一個陷阱,共同捕捉信息分子。
在側線內,當這些細胞聚集起來時,它們可以分享信號分子,并共同做出停止或移動的決定。仿佛在一個聊天室里商量事情,每個人都可以說,每個人都可以聽,所有的發言都被群體作為信號執行下去,形成一種群策群力的現象,從而實現集體通訊模式。這種集體信號對細胞群體發育起著決定性影響。
細胞的這種集體通訊模式或群聊現象,在組織損傷修復、器官發育形成和癌癥發生等重要生物學過程和病理過程中發揮著重要作用,為科學家了解諸多生物學現象提供了一種新的范式。