环境和命运

starlancer

这几天看了好几篇环境和细胞命运的Paper以及一些讨论，不由的让我想到了原来看到的一些理论知识，比如说生殖细胞的决定：在小鼠胚胎期6天左右，由胚外外胚层和visceral 内胚层分泌的bmp信号诱导被其所包围的上胚层细胞，从而导致这些细胞进入生殖细胞fate，开始表达一些生殖系标志物。果蝇卵巢内的生殖干细胞的自我更新也需要来自niche的信号来维持，切断干细胞和微环境的交流，干细胞就会很快死亡。体外培养干细胞也需要人为补充各种营养分子来维持干细胞的正常生物活性。可以说，没有微环境，干细胞在体内就无法正常存活。我们再扩大一点来看，其实所有的细胞在体内都有环境依赖性，学过细胞生物学就知道，细胞间通过内分泌，旁分泌和自分泌等途径来communicate，细胞释放的信号分子能够传递而周围的细胞或者自身，也可以通过血液传递给特定的靶细胞。
0 A1 [9 N" M9 w9 g$ {1 L由这我想到，1 ，环境和命运的关系，我觉得首先这是一个相对的关系，谁是谁的环境，环境决定了谁的命运，而谁又决定了环境的命运？niche相对于干细胞来说是环境，但干细胞也能7 D5 ^* r+ C; I, a3 \
够反作用于环境，如果干细胞凋亡了，这个niche可能也很难存活，会被清除掉。除了干细胞的反作用，还有谁会影响环境呢？或者说niche的微环境又是谁呢？细胞之外的东西都可以归7 s& @( K' H; V6 _
结为环境，但与之相关的只是其中一部分。卵母细胞受周围的颗粒细胞影响，但当卵母细胞发生凋亡后，周围的颗粒细胞环境也无法存活，整个卵泡会随之凋亡。再回到干细胞，niche通) _4 ^! ~: {8 S: f# O+ x, y$ ^
常是对于干细胞特有的名词，niche是指由不同来源的细胞组成的一个结构，将干细胞包围起来，干细胞在这个环境中得以稳定存在，如果干细胞离开了niche，那么其特征会发生改变，! [4 t  a0 g- K, y( L6 g
干细胞维持在静置状态，还是对称分裂状态或者分化的状态，很大程度上依赖于niche和外环境提供的信号。反之，niche的健康存在肯定也受干细胞以及niche之外环境的影响。所以，干
3 \# S1 K# u3 y2 P5 u. n细胞的健康和状态依赖于niche以及niche以外的环境，其命运也很大程度上取决于环境，同时它也能够反作用于环境。, q- }! ~/ |4 B
由此，可以推导出我所想到的另一个问题。问题2，环境和疾病的关系。如果像我原来推测的那样，肿瘤细胞的来源是干细胞发生癌变的话，那么肿瘤发生就和干细胞的niche息息相关了* V5 S! l1 n" X
。记得翟中和的细胞生物学教材上说，细胞癌变是遗传信息错误积累导致的。这个观点虽然可能不是十分准确完善，但至少有一定的道理，肿瘤细胞DNA上都是有很多错误的，其实而且不仅仅是DNA水平上的错误，还包括表观遗传学上的错误。这些错误是不是和niche有关呢？我觉得肯定有，而且关系很大。干细胞是有比普通细胞更强的修复机制来避免遗传学上错误的，尤其是生殖系细胞。但如果干细胞在不足以修复自身错误的时候，有可能就走向肿瘤化。这个时候niche如果能够抑制住肿瘤化干细胞的活性，或许就可以避免肿瘤的发生。有科学家提出观点，要以niche作为治疗肿瘤的target，并提出一个cancer niche的观点，认为：如果肿瘤发生和组织发生是类似的，需要干细胞和血液供给以及微环境，那么这个肿瘤发生的微环境就可以是一个cancer niche。因此，如果能够破坏这个niche，或许对预防或者治疗肿瘤有帮助。$ J# o8 ?3 D* d
说了这么多，其实无法可以总结成：环境影响细胞，细胞反作用于环境，两者相互依存，相互影响。（说的有点像大道理，呵呵）写的比较草率，想到哪里就写到哪里了，如果有不对之处，请大家多批评。

starlancer

抱歉 因为网络不稳定，把一个贴发了好几次，麻烦版主帮忙把其余冗余的帖删掉，谢谢。

hylok

“细胞癌变是遗传信息错误积累导致的。”也是值得商榷的，到底是错误在先还是癌变在先，如何定义应变与错误？

starlancer

回复 hylok 的帖子
3 n: q( z; h5 I- P8 W4 C, v* x! W, n+ j5 |+ H
应该是错误在先吧。一个健康的细胞，如果不出错，怎么会变成癌细胞呢。癌变本事就可以理解是一个错误，但这个错误是不仅仅是遗传信息上的错误，而是一个宏观层次上的错误，而遗传信息的错误是微观上的错误。癌变可以看成是一个表型，出现了某些特定的characters，就可以认为细胞发生了癌变，而不能说因为细胞的某一个分子开关出错或者某个基因发生错误就说是癌变，我们只能说是其中某个错误引发或者诱导癌变。而遗传信息的错误应该是个基因型水平的结果，癌变是个复杂的过程，绝不会仅仅是某一个基因型水平的简单错误就能诱导发生。: w3 w* v' I! S3 h6 C) c- ]' B
所以我觉得应该是错误在先。

hylok

回复 starlancer 的帖子5 I* Y# ^" O' ]# u. |  n

* x9 t# J; H0 Z; T4 p. Q7 l　　遗传信息的含义是指DNA序列还是包括细胞表达系统在内呢？如果单指DNA，我觉得在早期癌变时，未必有DNA排序错误，也许只是表达出错导致细胞表现异常（快速增殖），后来又因表达异常伤及DNA序列，就像一个人狂躁在先，随后将自己胳膊腿摔断。

starlancer

回复 hylok 的帖子, E4 m; v. o7 G
2 s, [7 u  t% C4 Z
你这个观点我同意一部分。我所说的错误不仅仅是指DNA上的错误，也包含细胞整个表达系统甚至更广阔范围的错误（前面没有表述清楚，只是用DNA错误来泛指了一下）。所以你说可能是某些异常导致包括DNA水平的异常，从而诱导肿瘤化。这一点我也是同意的。
; W& _( ?- m1 ^5 C4 [8 R但我不同意的是关于癌变的定义。我觉得癌变是一个宏观的现象，包括很多特征的出现。因此并不是说细胞的某一特征发生改变或者某一个分子开关打开或者关闭就是癌变。细胞癌变应该是一个逐步的过程，是由很多错误积累的，最终逃离分裂寿命和凋亡的束缚而成为癌细胞的。所以并不能说细胞发生了一个简单的错误就是癌变，然后再引发DNA异常或者增殖异常等现象。
5 Q( X8 ^2 L! q所以，如你所说，一个人狂躁在先可能也是错误，但狂躁的时候还算不上癌变，等摔断了胳膊腿并且有其他损伤后，直到符合了癌变的标准才算是癌变。
' J9 c; K9 C) k8 g/ q/ q个人观点，仅供参考。

hylok

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6 G" x+ J" B0 E$ R& W( G+ @$ W# f) |, p% ~
　　同意你关于癌症的观点。即癌变是一系列过程，符合目前医学上关于癌症的定义才是癌症。在没有发生转移之前，也许可以停止在任何一个阶段，甚至可能逆转，但是一旦转移，就必须通过外在手段治疗，而且很多病患以目前的医学水平很难根治。

anminleiryan

挺好的想法