不为人知的上皮细胞形状

塞维利亚大学细胞生物学系的研究人员在《Nature Communications》发表了一篇文章，表明覆盖在许多器官外面的上皮细胞采用了一种从未被描述过的几何形状，使组织保持平滑曲线。

　　

这是一种盾片构形，它允许器官保持着非常复杂并且稳定的组织形态。专家们说，这些新发现的美丽结构是大自然所赋予的折叠和弯曲的最佳解决方案。

“上皮细胞好像创造动物的小乐高积木，它们的结构具有多功能性，如抗感染或营养吸收屏障。在胚胎发育过程中，它们是结构简单的一小堆细胞，最后变为非常复杂的器官。这一过程不仅仅是器官生长的结果，上皮细胞的移动和融合也发挥一定作用，如此器官才能长成特定的形状，”生物学系的Luisma Escudero解释道。

目前为止，人们始终认为上皮细胞是一类棱柱形或类似被截断的金字塔形的基块。但是，当Escudero等人检查实验样本的上皮曲线时，他们发现这些细胞实际上采用了更复杂的形状。“当组织形成曲面时，它倾向于最小化能量才能使其更加稳定。我们的生物物理学证据表明，这部分采取了盾片形状，”研究人员补充说。

直到现在，盾片还未曾被用于细胞形状描述。研究人员观察发现，曲线组织采用的正是这种形状，这使它们看起来像是“扭曲的棱镜”。

从基础研究到应用科学

这一课题介于生物学、数学和物理学之间，它对生物医学来说具有重要意义。具体而言，它可以帮助人们解读器官发展过程以及这一过程变异可能与什么疾病有关。

下一步，该课题组的文章作者表示，他们希望找出使细胞保持scutoid形状的分子基础，中期目标是尝试将这些知识应用于人造组织和器官开发，这对生物学和生物医学来说都还是一个巨大挑战。

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原文检索：Scutoids are a geometrical solution to three-dimensional packing of epithelia

（生物通：伍松）