胞间通讯瞬时限制在根尖再生中的关键作用解析

来自Cohen团队的研究人员通过研究拟南芥根尖再生过程，发现侧生器官边界域基因(LBDs)介导的胞间连丝(plasmodesmata)通讯瞬时限制对组织重编程至关重要。该研究揭示了LBDs通过诱导胼胝质沉积调控胞间运动(symplastic movement)的新机制，为理解器官再生中的模式重建提供了新视角。

　　

多细胞生物体依靠可移动信号决定细胞命运。在器官再生过程中，细胞需克服原有信号环境实现身份转换。研究者以模式植物拟南芥(Arabidopsis)根尖为模型，揭示了再生过程中一个精妙的调控机制：损伤部位附近的细胞间信号传递会暂时受限，这种由再生诱导的侧生器官边界域基因(Lateral Organ Boundary Domain, LBD)介导的限制对成功重建组织模式至关重要。

研究发现，多重lbd突变体会破坏可移动信号的分布和新模式的建立。有趣的是，通过短暂局部关闭胞间连丝(plasmodesmata)这种连接相邻细胞的细胞质通道，就能恢复突变体的再生能力。进一步实验表明，LBD基因的诱导表达能在未切割的分生组织中限制细胞间物质运输，并在多种发育背景下促进胼胝质(callose)沉积，显示出调控胞间通讯的广泛能力。

这项研究首次证明，局部限制细胞质连通性对根尖再生过程中的模式重建具有决定性作用。LBD基因家族成员在此过程中表现出功能冗余性，既能控制再生过程中的胞间运动(symplastic movement)限制，又能在多种发育场景中诱导胼胝质沉积。这些发现为理解植物再生机制提供了新视角，也为研究动物组织再生中的类似过程提供了重要参考。