幹細胞與分化

細胞命運與譜系(cell fate and lineage)

/ sel FAYT and LIN-ee-ij /

想像一棵家譜樹,但它追溯的不是人而是細胞:一個起始細胞分裂成兩個,那兩個再分裂,如此不斷向外分枝,直到你能指著身體裡的任何一個細胞,把它的血緣一路追溯回受精卵。細胞譜系就是這棵家譜樹,而細胞命運則是每條分枝最終變成什麼的問題。

確切地說,細胞命運是指某個細胞在正常發育過程中將變成的細胞類型,而譜系是導向它的那一連串祖先細胞分裂——即一個細胞的家系。科學家透過給某個細胞做標記並追蹤它的後代來繪製這些圖譜。命運大致可受兩方面影響:細胞從母細胞那裡繼承到的東西(內在資訊),以及來自鄰居和周圍環境的訊號(外在資訊),而大多數發育都把兩者糅合在一起。

細胞命運與譜系之所以重要,是因為它們把發育從一個謎變成了可追蹤、甚至可預測的東西。在某些動物中譜系如此固定,以至於生物學家已經把從受精卵到成體的每一次分裂都繪製了出來。在人類身上它要靈活得多、也更依賴訊號,但同樣的邏輯成立:弄清哪個細胞來自何處、它注定要成為什麼,是發育生物學以及按需培養特定細胞類型努力的支柱。

在微小的線蟲秀麗隱桿線蟲(C. elegans)中,科學家追蹤出了完整的細胞譜系:它身體裡大約 959 個細胞中的每一個,都能一次次分裂地追溯回受精卵——這是首張完整的動物細胞命運圖譜。

一張完整繪製的譜系圖:在秀麗隱桿線蟲中,每個細胞回溯到受精卵的血緣都已知。

譜系(細胞從何而來)與命運(它變成什麼)相關卻不同——在像人類這樣靈活的動物中,同一譜系的兩個細胞會因接收到的訊號不同而走向不同的命運。

又稱
cell fatelineage tree细胞谱系細胞譜系