干细胞与分化

细胞命运与谱系(cell fate and lineage)

/ sel FAYT and LIN-ee-ij /

想象一棵家谱树,但它追溯的不是人而是细胞:一个起始细胞分裂成两个,那两个再分裂,如此不断向外分枝,直到你能指着身体里的任何一个细胞,把它的血缘一路追溯回受精卵。细胞谱系就是这棵家谱树,而细胞命运则是每条分枝最终变成什么的问题。

确切地说,细胞命运是指某个细胞在正常发育过程中将变成的细胞类型,而谱系是导向它的那一连串祖先细胞分裂——即一个细胞的家系。科学家通过给某个细胞做标记并追踪它的后代来绘制这些图谱。命运大致可受两方面影响:细胞从母细胞那里继承到的东西(内在信息),以及来自邻居和周围环境的信号(外在信息),而大多数发育都把两者糅合在一起。

细胞命运与谱系之所以重要,是因为它们把发育从一个谜变成了可追踪、甚至可预测的东西。在某些动物中谱系如此固定,以至于生物学家已经把从受精卵到成体的每一次分裂都绘制了出来。在人类身上它要灵活得多、也更依赖信号,但同样的逻辑成立:弄清哪个细胞来自何处、它注定要成为什么,是发育生物学以及按需培养特定细胞类型努力的支柱。

在微小的线虫秀丽隐杆线虫(C. elegans)中,科学家追踪出了完整的细胞谱系:它身体里大约 959 个细胞中的每一个,都能一次次分裂地追溯回受精卵——这是首张完整的动物细胞命运图谱。

一张完整绘制的谱系图:在秀丽隐杆线虫中,每个细胞回溯到受精卵的血缘都已知。

谱系(细胞从何而来)与命运(它变成什么)相关却不同——在像人类这样灵活的动物中,同一谱系的两个细胞会因接收到的信号不同而走向不同的命运。

又称
cell fatelineage tree细胞谱系細胞譜系