干细胞如何组织细胞替代物

人体中的干细胞每天都在帮助替换在我们器官的定期稳态维护中丢失的数十亿细胞。但是，虽然科学家们多年来一直在研究这种生产和损失平衡循环的细胞调节剂，但仍不清楚位于我们组织不同区域的干细胞是否能够跨越距离相互交流，告诉彼此在哪里和在哪里。需要更换多少个电池。

在一项发表在《细胞生物学杂志》上的新研究中，耶鲁大学的科学家将先进的成像技术与机器学习相结合，表明皮肤组织中的成体干细胞能够在惊人的长距离内协调钙信号，以促进丢失细胞的更换。

耶鲁团队——由第一作者 Drs. 领导。Jessica Moore、Dhananjay Bhaskar 和 Feng Gao - 发现多达 10 个干细胞的局部细胞群通过钙信号启动通讯。正如这段视频(上图)所示，这些位于被称为上皮组织的薄层皮肤中的干细胞小组(标有带有绿色荧光的洋红色和钙水平)，发起协调的组织范围内的通信，决定在哪里以及何时更换丢失的细胞。

这种生物学见解是通过研究团队开发的一种称为“几何散射轨迹同源性”的计算方法实现的，该方法以多种空间和时间分辨率捕获信号模式。这种方法具有广泛的适用性，研究人员现在正在后续论文中应用它来破译各种其他生物系统中的额外复杂信号。

这项工作是在 Drs. 的实验室中进行的。耶鲁大学医学院 (YSM) 的 Valentina Greco 和 Smita Krishnaswamy 与 Drs. 合作。同样在 YSM 的 Caroline Hendry 和 Andy Cox。