成簇的细胞突起相互作用有助于果蝇周围神经系统的模式形成

具有特定组织图式的成体组织的形成，需要构成组织的细胞在发育过程中进行精确的时空通信。果蝇（*Drosophila melanogaster*）外周神经系统（PNS）的背侧胸部感觉刚毛依赖于一种称为细胞丝（cytonemes）的细胞突起的活动。实验研究已经揭示了在PNS图式形成过程中调控单个细胞丝动态的若干机制，理论研究则考察了细胞丝集体活动所产生的影响。然而，对于发育中的PNS内细胞丝如何彼此相互作用，从而实现野生型组织图式形成，人们仍知之甚少。在本研究中，我们结合体内和离体成像策略以及果蝇遗传学，发现细胞丝沿基底表面形成簇集，而与这些簇集的结合能够促进单个细胞丝的动态变化。细胞丝簇是动态且短暂的细胞丝组织形式；我们进一步表明，当通过局部取向排列的纳米纤维在离体条件下扰乱其运动时，野生型PNS的图式形成会受到破坏。我们还发现，细胞丝通过簇集发生的相互作用受到细胞黏附分子E-钙黏蛋白（E-cadherin）的支持，因为降低E-钙黏蛋白的表达会导致簇集动态、促进细胞丝延长的能力以及PNS整体图式发生变化。综上所述，我们的结果支持这样一种模型：复杂的细胞丝相互作用能够促进单个细胞丝的动态变化。我们提出，增强的细胞间相互作用所赋予的动态性和稳定性，可能同时支持局部信号事件的作用范围和强度。

模式化成体组织的形成要求构成组织的细胞在发育过程中进行精确的时空通讯。果蝇（*Drosophila melanogaster*）外周神经系统（peripheral nervous system，PNS）的背侧胸部感觉刚毛依赖于一种称为细胞丝（cytoneme）的细胞突起的活动。实验研究已经揭示了模式化PNS过程中调控单个细胞丝动力学的若干机制，理论研究则考察了细胞丝集体活动所产生的影响。然而，对于发育中的PNS内细胞丝如何彼此相互作用以实现野生型组织模式形成，目前仍知之甚少。在本研究中，我们结合体内和离体成像策略与果蝇遗传学，发现细胞丝沿基底表面形成簇集，而与细胞丝簇的关联能够促进单个细胞丝的动力学活动。细胞丝簇是具有动态性和瞬时性的细胞丝组织形式；我们进一步发现，通过局部排列的纳米纤维在离体条件下扰乱细胞丝簇的运动，会破坏野生型PNS的模式形成。我们还发现，细胞丝通过细胞丝簇发生的相互作用受到细胞黏附分子E-钙黏蛋白（E-cadherin）的支持，因为降低E-钙黏蛋白的表达会导致细胞丝簇动力学、促进细胞丝延长的能力以及PNS整体模式形成发生变化。综上所述，我们的结果支持这样一种模型：复杂的细胞丝相互作用能够促进单个细胞丝的动力学活动。我们提出，细胞间相互作用增强所带来的动力学活性和稳定性，可能同时支持局部信号事件的作用范围及其强度。

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🏷️ 细胞丝 果蝇外周神经系统 组织模式形成 细胞黏附分子 E-钙黏蛋白 细胞间相互作用