瓦工、银行家、教师——选择职业是我们一生中最激动人心、最重要的决定之一。在胚胎发育之初，我们的细胞也面临着这个决定。其中一些变成血细胞，另一些变成肌肉细胞，还有一些变成神经细胞。

多特蒙德马克斯·普朗克分子生理学研究所的ChristianSchröter领导的团队现已揭示了两种信号分子FGF和BMP之间的拮抗作用如何影响干细胞的职业选择。特别有趣的是，干细胞也可以指导自己的命运。研究结果发表在《生物学开放》杂志上。

这些发现有助于更好地了解细胞分化，因此可以成为细胞替代疗法中组织靶向培养领域未来发展的基础。

人们通常在青少年时期就做出职业选择。然而，在生长中的胚胎中，干细胞在卵子和精子融合几天后就做出了这个决定。此时原肠胚形成开始并形成所谓的胚层。原肠胚形成后，胚胎可以被认为是具有三层的洋葱：外胚层、中胚层和内胚层。这些后来将成为内脏。

信号分子混合物

BMP、FGF、Wnt和Nodal等不同信号分子的混合物在决定早期胚胎中的干细胞最终会变成什么样子方面发挥着决定性作用。这种混合物与周围的胚胎外组织混合，并且根据其混合物，例如形成心脏或神经细胞。

各种信号鸡尾酒的组成是众所周知的。然而，在干细胞迁移和生长中起重要作用的一种成分——成纤维细胞生长因子(FGF)——的作用在很大程度上仍不清楚。ChristianSchröter领导的科学家首次证明FGF可以作为信号分子BMP的拮抗剂。

如果FGF少，BMP作用强，心脏细胞和胚外中胚层更容易发育。然而，如果FGF过多，BMP的作用就会受到抑制，后体轴的细胞更有可能生长。

指导性的还是直观的?

过去，父母在决定孩子的职业选择方面起着决定性作用。在干细胞的发育过程中，发育生物学家假设了一个类似的指导性过程——基于信号分子的分泌。然而，研究人员的结果表明，干细胞并不完全由外部信号引导，而是确实可以将自己的命运掌握在自己手中。例如，即使连续添加FGF指示培养皿中的干细胞形成心脏细胞，仍然会发育出完全不同的细胞类型组。

科学家们怀疑，这个所谓的直观过程是基于社区效应：靠近的细胞能够相互沟通。它们自己发出信号，使邻近的细胞向同一方向发展：它们曾经成为相同的细胞类型并从事相同的职业。

“我们的研究有助于更好地理解细胞分化过程本身和参与细胞分化的关键参与者，”克里斯蒂安·施罗特解释道。“将来，这些和其他发现可能有助于以有针对性的方式从干细胞产生特定的细胞类型，例如替换心脏病发作后的死亡组织。到目前为止，选择性培养特定的细胞类型尚不可能。”

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