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谁是最擅长走迷宫的细胞?在这个问题上,白细胞必须拥有姓名。在人造的“迷宫”里,白细胞们可以在趋化因子的作用下穿行,而和人体组织错综复杂的结构相比,这样的迷宫其实还不算什么。

图片来自Mekis | Pixabay

图片来自Mekis | Pixabay

很多组织细胞可能一辈子都只是安静地待在原地,但免疫细胞们生来就要四处奔波。白细胞们要在化学信号的召唤下,钻进受感染的组织来发挥作用,但只是“到达任务地点”就已经是相当困难的任务了。人体组织总是挤满了细胞和细胞外间质,就像是一个错综复杂的三维迷宫,这里没有任何一条大路可走,只能从狭窄的缝隙中间挤过去。

而白细胞们真的很擅长这件事。它们擅长变形运动,前进速度惊人地快,而且在穿行时完全不会损伤周围的组织。

在又窄又崎岖的组织缝隙里如何保持高效移动?最近一项研究发现了其中的部分答案:这些白细胞会用“尺子”丈量缝隙的宽窄,并选择最容易通过的宽缝隙来走。而这把“尺子”就是它们自己的细胞核。

在实验中,研究者在树突细胞(白细胞的一种)面前放了一条有四个选项的岔路口,每条“路”宽度都不一样。结果,在一番探索之后,大多数细胞都选了最宽、阻力最小的路来走。

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(原视频:Nature video。经过加速)

这些细胞并非钻不过更窄的缝隙,如果没得选,狭窄的缝隙它们也能钻过。但只要可以选择,它们总是倾向于从最轻松的地方走。在用中性粒细胞和T细胞进行的测试中,也出现了类似的规律。

在对细胞核进行标记之后,研究者发现这些细胞会用自己的细胞核在不同的岔路之间试探,看起来,细胞核就是衡量缝隙宽度的重要指标了。这也很合理,毕竟细胞核是它们钻缝时最容易卡住的部分,如果受损后果也更严重。

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(图中蓝色的部分就是细胞核。视频来源:IST Austria/Jörg Renkawitz)

在决定了走哪条岔路之后,树突细胞们还得把钻进了其他岔路的部分收回来,避免在前进时把自己扯成好几瓣。这个过程是由细胞中的微管控制的。

除了了解免疫细胞的运动机制,研究者认为这些结果或许也可以用来解释恶性肿瘤细胞的迁移,并帮助人们发现阻止它们的方法。

参考资料:

https://www.eurekalert.org/pub_releases/2019-04/iosa-lut040219.php

https://www.nature.com/articles/s41586-019-1087-5

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3 Responses to “白细胞:在人生的岔路口上,我总是选最轻松的那条路走”

  1. 小狮子说道:

    总感觉这个实验虽不大,以后可能会发挥重要的作用啊。人类在探索自身的脚步从未停止,没准和ATP的工作机理重要性有的一拼

  2. 匿名说道:

    容头过身?我还以为是岔路中间狭窄,而不是开头狭窄(没有意识的自由电子也会走电阻最小的路)

  3. 匿名说道:

    好担心那个锋利的箭头把粒细胞给剖开了^_^

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