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研究人员深入研究了迁移细胞如何在体内相互作用

通过为细胞提供微观的“绳索”,弗吉尼亚理工大学和约翰·霍普金斯大学的研究人员为迁移细胞在体内的相互作用方式带来了新见解。研究人员改变了观察细胞与细胞相互作用的测试环境,以更紧密地反映人体,从而获得了新的观察结果,即细胞在高速公路上像汽车一样相互作用,相互配对,加速并相互通过。

了解迁移的细胞相互反应的方式对于预测细胞如何变化和进化以及它们在伤口愈合和药物输送等应用中的反应至关重要。在《美国国家科学院院刊》上发表的一项研究中,由机械工程副教授Amrinder Nain,研究生研究员Jugroop Singh和Aldwin Pagulayan以及Johns Hopkins助理教授Brian Camley组成的团队从传统测试方法转向更准确地观察移动的细胞在遇到彼此时的行为。

像普通磁铁一样,电池具有极性,即南北方向。极化可帮助一个细胞与其他细胞正确定向,并建立起前后边缘-运动中的细胞的前端和后端。随着细胞的移动和分裂,它们的极性改变和移动,这是它们内部分子运动的产物。每个细胞的运动都受到突起的控制-触角在前缘拉动每个细胞,控制其运动-当迁移的细胞碰撞时,它们趋向彼此排斥,导致其突起向内收缩。细胞形成远离碰撞的新突起以改变方向并到达新的位置。

碰撞后改变方向的这种行为称为运动的接触抑制,它导致了细胞极的变化。碰撞后,后缘变为前缘,从而反转了迁移方向。

自1950年代以来,通过将细胞放置在平坦的环境(例如培养皿)中,已经观察到运动对接触的抑制作用。但是,这与人体沿着纤维网络移动的身体的设置不同。为了使他们的观察更接近自然环境,研究小组将细胞引入到单根纤维上,这是一种细胞“绳索”。在那种情况下,他们发现细胞与细胞之间的相互作用与平坦表面完全不同。尽管细胞在平面上碰撞,但是当它们沿着纤维行走时,它们变得更加柔和。当共享钢丝时,无处可走,细胞倾向于相互移动。

当然,主体是由许多纤维制成的,而不仅仅是一种。为了进一步研究自然环境中的细胞行为,研究小组引入了第二根平行纤维。细胞的行为又发生了变化:细胞不会粘在一起,而是会粘在一起,成对移动,其中一个细胞会改变其极点。

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