細(xì)胞通信根源在其力

唐一塵

數(shù)以?xún)|計(jì)的細(xì)胞是如何通信來(lái)完成任務(wù)的？一項(xiàng)新研究發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞通過(guò)運(yùn)動(dòng)對(duì)周?chē)h(huán)境施加壓力——在此過(guò)程中，它們進(jìn)行了交流。相關(guān)論文近日刊登于《自然—材料》。

研究人員表示，細(xì)胞作為一個(gè)團(tuán)隊(duì)來(lái)滲透其周?chē)沫h(huán)境，進(jìn)行傷口愈合和類(lèi)似工作。細(xì)胞能感覺(jué)到周?chē)h(huán)境的堅(jiān)硬或柔軟，這有助于它們聯(lián)系和組織集體行動(dòng)。但是，當(dāng)細(xì)胞間的連接被打亂時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)一種與癌癥發(fā)生時(shí)類(lèi)似的情況。

丹麥哥本哈根大學(xué)助理教授Amin Doostmohammadi與法國(guó)、澳大利亞和新加坡等國(guó)的生物物理學(xué)家合作，利用計(jì)算機(jī)建模和生物實(shí)驗(yàn)，在一個(gè)跨學(xué)科項(xiàng)目中研究了細(xì)胞運(yùn)動(dòng)和連接的力學(xué)。

Doostmohammadi解釋說(shuō)：“我們需要了解細(xì)胞是如何在單個(gè)細(xì)胞水平上將這種‘感知的知識(shí)轉(zhuǎn)化為集體水平上的行動(dòng)的。這在生物學(xué)上仍然是一個(gè)黑箱——細(xì)胞如何與它們的鄰居交談，進(jìn)而作為一個(gè)集體行為？”

單個(gè)細(xì)胞有一種收縮運(yùn)動(dòng)模式：它們拉動(dòng)所在的表面，使自己向前移動(dòng)。當(dāng)收縮細(xì)胞與鄰近細(xì)胞接觸時(shí)，收縮細(xì)胞能夠轉(zhuǎn)變?yōu)樯炜s細(xì)胞。例如，當(dāng)收縮細(xì)胞感覺(jué)到空洞時(shí)，比如傷口，它們就會(huì)放松細(xì)胞間的聯(lián)系，變得更加獨(dú)立，當(dāng)愈合傷口時(shí)，它們又會(huì)與相鄰的細(xì)胞形成牢固的聯(lián)系，變得可伸展，也就是縮小縫隙。

細(xì)胞如何“決定”何時(shí)從一種形態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N形態(tài)呢？細(xì)胞中的許多蛋白質(zhì)都參與了這一過(guò)程。這項(xiàng)研究的關(guān)鍵發(fā)現(xiàn)是，這種對(duì)環(huán)境的反應(yīng)是不斷變化的：細(xì)胞—環(huán)境和細(xì)胞—細(xì)胞之間存在著不斷的相互作用，這決定了細(xì)胞的行動(dòng)和反應(yīng)。

研究人員表示，這項(xiàng)研究讓我們更接近了解細(xì)胞行為的基本機(jī)制，即當(dāng)細(xì)胞從正常行為轉(zhuǎn)變?yōu)榍致孕缘陌┌Y類(lèi)型的細(xì)胞行為。所以，這項(xiàng)研究提出了一個(gè)問(wèn)題是，相關(guān)治療能否以細(xì)胞機(jī)制為目標(biāo)，而不是以細(xì)胞的DNA或化學(xué)成分為目標(biāo)。