生理学家把正常机体在神经系统和体液以及免疫系统的调控下，使得各个器官、系统的协调活动，共同维持内环境的相对稳定状态，叫做稳态。这是在遭受着许多外界干扰因素的条件下，经过体内复杂的调节机制使各器官、系统协调活动的结果，一旦这种结果被破坏就会致病或致命。
上皮细胞位于皮肤或腔道表层的细胞，是器官的保护屏障。上皮细胞更新换代的速度非常快，并且一直很努力地维持着一定的数量平衡。而这种稳定一旦被打破，就会导致炎症或癌症的发生。而近期在Nature上发表的一篇中，来自美国犹他大学亨斯迈癌症研究所的研究人员成功地发现了上皮细胞能维持细胞数量的原因。
上皮细胞的存在十分重要，就像本文通讯作者JodyRosenblatt博士所言，“上皮细胞的过多死亡会导致器官‘保护屏障’的消失，就会导致哮喘、结肠炎等炎症类疾病的发生。但从另一方面来说，如果上皮细胞分裂过多，就会导致肿瘤的形成。因此，维持其数量的平衡是十分关键的。”
也许很多人都没有概念，但是大约90%的癌症都起源于上皮组织。因此，正确了解控制着细胞分裂和死亡的关键因素和导致异常事件的发生在癌症研究和治疗的过程中是必不可少的。尽管科学家们之前已研究了针对实验性触发物作出反应的细胞分裂和死亡过程，但是具体仍然不那么明晰。
Rosenblatt及其团队发现并找出了这个谜题的答案，“既然我们已知道存在某种调节机制将细胞死亡和分裂过程关联在一起，下面的过程就简单了。我们将我们的发现归结为一个很简单的原则——机械张力，即细胞过于拥挤（拥挤度增加1.6倍）时就会挤出一些细胞，这些被挤出的细胞随后就会死亡。”
另一方面，研究人员注意到细胞密度过小时，即分布稀疏时细胞会加速分裂。那么是不是，密集和稀疏都会产生一种细胞张力，而这种张力就能够有效地平衡细胞的数量。研究员希望通过拉伸细胞来验证这个观点，结果发现仅过了1个小时，就成功地触发了细胞的分裂（下图）。
Rosenblatt团队分析了人结肠细胞、斑马鱼细胞和狗细胞培养物后，进一步发现在这些细胞发生分裂的地方，也总会产生更大的拉伸，经过分析发现当细胞拉伸达到1.6倍时会产生最大分裂效果，此刚好与细胞死亡时的拥挤度相同。
之前我们一直认为一旦细胞进入分裂周期，那么这个过程就会快速地推进下去，其中并不存在停顿。但是经过进一步的研究发现在一个时间点上，这些细胞会停顿下来，等待分裂的一些准备工作的完成。只有等一切都准备的差不多了，细胞达到了某个大小，才会通过细胞间的拉伸力触发进一步的分裂（此过程在斑马鱼Piezo1基因沉默模型中得到验证，下图左正常，右沉默后不进行）。
Rosenblatt认为，只有清晰地认识了细胞在正常情形下如何凭借自己的力量进行分裂的过程，才能更好地理解在炎症、癌症等情形下，上皮细胞的分裂过程中出现的问题，才能借此探讨新的治疗方法。
论文标题：“MechanicalstretchtriggersrapidepithelialcelldivisionthroughPiezo1”。
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