人类白细胞用分子“桨”游泳

 
 
人类白细胞用分子“桨”游泳  
 

白细胞操作一种名为“分子划动”的新机制游泳。图片来历：Chaouqi Misbah等人

研究人员在9月15日出书的《生物物理杂志》上陈诉说，人类白细胞（即白血球）操作一种名为“分子划动”的新机制游泳。这种微小的游念头制可以表明免疫细胞和癌细胞是如安在体内各类布满液体的小生境中有益或有害迁移的。

“活细胞自主移动的本领对很多生物学成果来说是迷人的，也是至关重要的，可是细胞迁移机制仍仅有一部门被领略。”该论文连系高级作者、法国艾克斯—马赛大学的Olivier Theodoly说，“我们的发明为相识变形虫细胞的迁移机制提供了新线索，这是免疫学和癌症研究的一个重要课题。”

细胞已经进化出差异的计策来迁移和摸索它们的情况。譬喻，精子细胞、微藻和细菌可以通过变形，可能借助一种叫做鞭毛的鞭状隶属物游动。对比之下，哺乳动物体细胞是通过附着在外貌和爬行来迁移的。人们普遍认为，白细胞不附着在二维外貌就不能在其上迁移。

之前的一项研究陈诉称，人体内某些被称为中性粒细胞的白细胞可以游泳，但没有证明其机制。另一项研究表白，可以人工诱导小鼠白细胞游泳。人们普遍认为，没有鞭毛的细胞游动需要改变细胞形状，但白细胞迁移简直切机制一直存在争议。

与先前的研究对比，Theodoly与论文连系高级作者、格勒诺布尔阿尔卑斯大学的Chaouqi Misbah及相助者，在新研究中提供了尝试和计较证据，表白人类白细胞可以在二维外貌上迁移而不黏附其上，也可以利用一种不依赖细胞形状变革的机制游泳。“调查细胞举动给人一种错觉，让人以为细胞像游泳者一样变形了它们的身体。”Misbah说，“尽量白血球泛起高度动态的形状，并且好像以蛙泳的模式游泳，但我们的定量阐明表白，这些举动是无法驱动细胞的。”

取而代之的是，细胞操作跨膜卵白质“划水”，跨膜卵白质凌驾细胞膜并突出细胞外。研究人员表白，膜的“踏车举动”——细胞外貌的向后举动——敦促白细胞在固体或液体情况中迁移，无论有无黏附。

然而，细胞膜并不像一台匀称的跑步机那样举动。一些跨膜卵白与肌动卵白微丝相连，这些微丝组成细胞骨架的一部门并收缩以答允细胞移动。肌动卵白细胞骨架被遍及认为是敦促细胞爬行的分子动员机。新发明表白肌动卵白团结的跨膜卵白会划动并敦促细胞前进，反之自由扩散的跨膜卵白会阻碍细胞游动。

研究人员提出，通过团结肌动卵白驱动的外部“踏车举动”和通过囊泡运输的肌动卵白团结跨膜卵白的内部轮回，细胞可以实现一连的划水。详细来说，位于细胞后部的划水卵白被包裹在一个囊泡内，囊泡从细胞膜上挤压下来，然后被运输到细胞前部。对比之下，非划水跨膜卵白被挑选出来，而且不举办这种囊泡运输的内部轮回进程。

“细胞膜的这种轮回正被研究细胞内囊泡流量的科学家深入研究，但它在举动中的浸染却很少被思量。”Theodoly说，“这些卵白质分选和运输的成果对游泳来说好像很是巨大。令我们惊奇的是，我们的研究超过了微游泳者的物理学和囊泡交通的生物学这样遥远的规模。”

研究人员说，当免疫细胞在布满液体的生态位中移动时，分子划动可以让免疫细胞彻底摸索身体的所有位置，好比肿胀的身体部位、传染的膀胱、脑脊液或羊水。接下来，研究人员打算研究分子划动在各类情况中的成果，并评估其他范例的细胞是否利用这种移动方法。

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