細胞鐵路引導(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)的特定細胞會成群結(jié)隊地移動來修復(fù)組織。

在顯微鏡下觀察，一組細胞排成一排緩慢向前移動，就像鐵軌上的火車一樣。這些細胞在復(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@一點以及它們?nèi)绾蜗嗷プ饔谩?/p>

人體中的大多數(shù)細胞都無法移動。然而，有些特定的細胞可以去不同的地方。例如，在傷口愈合過程中，細胞會在體內(nèi)移動以修復(fù)受損組織。它們有時單獨或以不同的群體大小移動。盡管人們對這一過程的了解越來越多，但人們對細胞在移動過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)家和比利時蒙斯大學(xué)的實驗學(xué)家組成的跨學(xué)科團隊現(xiàn)在有了新的見解。

與社會動力學(xué)實驗非常相似，在社會動力學(xué)實驗中，了解一小群人的互動比分析整個社會更容易，科學(xué)家們研究了一小群細胞在明確界定的體外環(huán)境中的移動行為，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)，他們開發(fā)了一個互動規(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。“我覺得最好放一些我們實驗的視頻，”他興奮地說，然后按下了播放鍵。

視頻中展示的是一個培養(yǎng)皿。微條紋(引導(dǎo)細胞移動的一維通道)印在由眾多細胞組成的斑馬魚鱗片旁邊的基質(zhì)上。特殊的傷口愈合細胞，即“角質(zhì)細胞”，開始從鱗片上伸展開來，形成分支進入通道。“起初，細胞通過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。突然間，粘合斷開，細胞聚集成小團，像火車沿著軌道前進一樣。“火車的長度總是不一樣。有時是兩列，有時是十列。這取決于初始條件。”

比利時蒙斯大學(xué)的 Eléonore Vercurysse 和 Sylvain Gabriele 在研究角膜細胞及其在不同幾何圖案中的傷口愈合特征時觀察到了這種現(xiàn)象。為了幫助解釋這些令人費解的觀察結(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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