細(xì)胞鐵路引導(dǎo)人體康復(fù)

研究人員發(fā)現(xiàn)，在一種名為極性的特性的引導(dǎo)下，人體內(nèi)的特定細(xì)胞會(huì)成群結(jié)隊(duì)地移動(dòng)來(lái)修復(fù)組織。

在顯微鏡下觀察，一組細(xì)胞排成一排緩慢向前移動(dòng)，就像鐵軌上的火車(chē)一樣。這些細(xì)胞在復(fù)雜的環(huán)境中穿行。奧地利科學(xué)技術(shù)研究所 (ISTA) 的研究人員采用一種新方法，展示了它們?nèi)绾巫龅竭@一點(diǎn)以及它們?nèi)绾蜗嗷プ饔谩?/p>

人體中的大多數(shù)細(xì)胞都無(wú)法移動(dòng)。然而，有些特定的細(xì)胞可以去不同的地方。例如，在傷口愈合過(guò)程中，細(xì)胞會(huì)在體內(nèi)移動(dòng)以修復(fù)受損組織。它們有時(shí)單獨(dú)或以不同的群體大小移動(dòng)。盡管人們對(duì)這一過(guò)程的了解越來(lái)越多，但人們對(duì)細(xì)胞在移動(dòng)過(guò)程中如何相互作用以及它們?nèi)绾渭w穿越體內(nèi)復(fù)雜的環(huán)境知之甚少。奧地利科學(xué)技術(shù)研究所 (ISTA) 的理論物理學(xué)家和比利時(shí)蒙斯大學(xué)的實(shí)驗(yàn)學(xué)家組成的跨學(xué)科團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在有了新的見(jiàn)解。

與社會(huì)動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)非常相似，在社會(huì)動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)中，了解一小群人的互動(dòng)比分析整個(gè)社會(huì)更容易，科學(xué)家們研究了一小群細(xì)胞在明確界定的體外環(huán)境中的移動(dòng)行為，即在活體生物體外，在配備內(nèi)部特征的培養(yǎng)皿中。根據(jù)他們的發(fā)現(xiàn)，他們開(kāi)發(fā)了一個(gè)互動(dòng)規(guī)則框架，該框架于今天(6 月 19 日)發(fā)表在《自然物理學(xué)》上。

David Brückner 沖回辦公室拿起筆記本電腦。“我覺(jué)得最好放一些我們實(shí)驗(yàn)的視頻，”他興奮地說(shuō)，然后按下了播放鍵。

視頻中展示的是一個(gè)培養(yǎng)皿。微條紋(引導(dǎo)細(xì)胞移動(dòng)的一維通道)印在由眾多細(xì)胞組成的斑馬魚(yú)鱗片旁邊的基質(zhì)上。特殊的傷口愈合細(xì)胞，即“角質(zhì)細(xì)胞”，開(kāi)始從鱗片上伸展開(kāi)來(lái)，形成分支進(jìn)入通道。“起初，細(xì)胞通過(guò)表面的粘合分子粘在一起——就像它們牽著手一樣，”布魯克納解釋說(shuō)。突然間，粘合斷開(kāi)，細(xì)胞聚集成小團(tuán)，像火車(chē)沿著軌道前進(jìn)一樣。“火車(chē)的長(zhǎng)度總是不一樣。有時(shí)是兩列，有時(shí)是十列。這取決于初始條件。”

比利時(shí)蒙斯大學(xué)的 Eléonore Vercurysse 和 Sylvain Gabriele 在研究角膜細(xì)胞及其在不同幾何圖案中的傷口愈合特征時(shí)觀察到了這種現(xiàn)象。為了幫助解釋這些令人費(fèi)解的觀察結(jié)果，他們聯(lián)系了 ISTA 的理論物理學(xué)家 David Brückner 和 Edouard Hannezo。

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