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多细胞分化程序几乎总是不可逆的，细胞很少会重新经历早期发育阶段中观察到的状态。造成这种不可逆性的一个重要因素可能是细胞环境，即每个细胞的命运决定依赖于来自其他同时存在的细胞类型的诱导信号。我们利用一类用于描述依赖环境的细胞命运决定的基于规则的模型，考察了所观察到的不可逆性广泛存在的进化基础。 我们的研究表明，不可逆性并非被直接选择的性状，而可能由于其与另外两个关键特征——稳定性和鲁棒性——的关联而广泛存在；这两个特征对于可重复、无癌的有机体形成至关重要。我们进一步识别了理想命运决定程序的结构性质，并阐明了为何要预测发育结果，必须明确掌握细胞环境的信息。
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多细胞分化程序几乎总是不可逆的，细胞很少会重新经历早期发育阶段中观察到的状态。导致这种不可逆性的一个重要因素可能是细胞环境：即每个细胞的命运决定依赖于其他同时存在的细胞类型所发出的诱导信号。我们使用一类基于规则的、用于描述依赖环境的细胞命运决定的模型，考察了所观察到的不可逆性普遍存在的进化基础。我们的研究表明，不可逆性并非被直接选择的特征，而可能由于其与另外两个关键特征——稳定性和鲁棒性——相关联而广泛存在；这两个特征对于可重复且无癌的机体形成至关重要。我们进一步识别了理想命运决定程序的结构性质，并说明了明确了解细胞环境对于预测发育结果是必需的。
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已声明资助信息
Konrad Lorenz Institute for Evolution and Cognition Research， https://ror.org/01agk4b09
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持有人为作者/资助方，其已授予 bioRxiv 永久展示该预印本的许可。
本作品依据 CC-BY-NC 4.0 国际许可协议 提供。
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发布于 2026 年 8 月 1 日。
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稳定且鲁棒的分化程序主要是不可逆的
Somya Mani， Gasper Tkacik
bioRxiv 2026.07.30.741799； doi： https://doi.org/10.64898/2026.07.30.741799
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稳定且鲁棒的分化程序主要是不可逆的
Somya Mani， Gasper Tkacik
bioRxiv 2026.07.30.741799； doi： https://doi.org/10.64898/2026.07.30.741799
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.07.30.741799v1?rss=1
🏷️ 细胞分化 发育不可逆性 命运决定 鲁棒性 稳定性 规则模型