11、细胞定位的多步导航与组合控制：生命结构生成的通用模型

细胞定位的多步导航与组合控制：生命结构生成的通用模型

1. 概述与引言

在研究组织形态发生的过程中，我们聚焦于白细胞在体内定向进入特定组织和微环境的机制。研究发现，白细胞从血液中渗出以及在趋化因子阵列中的迁移，均由多步过程引导和靶向。在这些靶向过程中，细胞归巢可在多个步骤中的任意一步受到控制，因此靶向是通过组合方式确定的，即每个连续步骤都可由可互换的受体 - 配体对组合介导。

组合靶向过程具有几个对特定细胞靶向事件的进化发展和维持至关重要的理想特征：
- 允许通过以新的组合使用现有的受体 - 配体对，在进化过程中产生新的靶向事件。
- 使整个过程的特异性（即不同细胞最终分隔到所需位置）超过所涉及的各个步骤的特异性。这种对每个步骤无需完全选择性的特点，反过来又允许连续步骤之间存在重叠、受体使用重叠以及在单个步骤中使用多个受体。这种重叠为细胞靶向在面对突变和调节变异时提供了非凡的鲁棒性和恢复力。

这些特征在白细胞运输的生理学和免疫反应的“形态发生”中得到了很好的体现，也为理解在进化变化面前发育形态发生事件的多样性、恢复力和特异性提供了范例。

2. 白细胞 - 内皮细胞识别和从血液中募集的多步范式

循环白细胞从血液迁移到组织是由白细胞 - 内皮细胞识别的多步过程控制的。血源性白细胞具有微绒毛突起，其上带有专门的粘附分子，这些分子能启动与毛细血管后微静脉内皮细胞层的接触（称为捕获或栓系），并支持白细胞在血流剪切力作用下在血管壁上进行可逆滚动。滚动使白细胞能够在内皮表面寻找激活因子（通过趋化因子家族的 G 蛋白偶联蛇形受体起作用），这些激活因子可触发细胞表面整合素的激活。整合素是异二聚体粘附分子，通过亲和力或亲合力调节激活后，