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机械记忆:巧妙的策略单元用来通过狭窄的环境移动
在伤口愈合,免疫反应和癌症转移中,细胞通过体内迁移 - 通常通过狭窄的狭窄空间挤压。瑞士巴塞尔大学的戴维·布鲁克纳(David Bruckner)教授与实验合作者一起发现,细胞具有一种记忆:他们可以“记住”以前如何导航这种收缩。这使他们能够通过复杂的组织更快速有效地移动。
来源:英国物理学家网首页在伤口愈合,免疫反应和癌症转移中,细胞通过体内迁移 - 通常通过狭窄的狭窄空间挤压。瑞士巴塞尔大学的戴维·布鲁克纳(David Bruckner)教授与实验合作者一起发现,细胞具有一种记忆:他们可以“记住”以前如何导航这种收缩。这使他们能够通过复杂的组织更快速有效地移动。
人体由数万亿个细胞组成。他们中的大多数人(例如皮肤细胞)在整个生命周期中都保持在原地。但是有一些例外:胚胎细胞,免疫细胞以及涉及伤口愈合的胚胎细胞穿过体内。
皮肤细胞 胚胎细胞 免疫细胞 伤口愈合癌细胞也具有这种能力,从原发性肿瘤扩散到遥远地区的转移。要从一个地方移动到另一个地方,细胞必须挤压组织中狭窄的间隙,通常比细胞本身小。这要求他们改变形状,这一过程既消耗时间又消耗能量。
原发性肿瘤巴塞尔大学生物宗学院的David Bruckner教授和由比利时蒙斯大学Sylvain Gabriele教授领导的研究人员发现,迁移的细胞保持机械记忆。他们可以“记住”通过收缩时采用的形状。记忆使他们能够保留该形状,而不是每次遇到一个不受约束的空间时重塑体形,从而使他们能够在复杂的环境中更快,更有效地移动。
这项研究发表在自然物理学上,阐明了这种行为的生物物理机制。作为理论物理学家,布鲁克纳开发了一个数学模型,描述了细胞迁移的动力学。
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