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揭示白細胞以細胞核為標尺選擇阻力最小的遷移路徑

2019-04-22 13:12來源：生物谷


在后生動物發(fā)育、免疫監(jiān)視和癌癥傳播期間，細胞在復雜的三維微環(huán)境中遷移。這些空間被細胞和胞外基質(zhì)擠壓，產(chǎn)生具有不同大小間隙的迷宮，這些間隙通常小于遷移細胞的直徑。


大多數(shù)間質(zhì)細胞和上皮細胞和一些但不是全部的癌細胞通過使用細胞周圍組織蛋白水解，活躍地產(chǎn)生它們的遷移路徑。相比之下，諸如白細胞之類的變形細胞使用非破壞性的運動策略，這提出了這些極其快速遷移的細胞如何在致密組織中進行導航的問題。


在一項新的研究中，來自奧地利科學技術(shù)研究所和美國得克薩斯州大學西南醫(yī)學中心的研究人員揭示出白細胞在大的孔隙附近采樣，因而能夠選擇阻力最小的遷移路徑。這允許它們繞過局部障礙，同時有效地追蹤諸如趨化因子梯度之類的全局性方向線索。相關研究結(jié)果近期發(fā)表在Nature期刊上，論文標題為“Nuclear positioning facilitates amoeboid migration along the path of least resistance”。

細胞核的前向定位便于區(qū)分孔隙大小，這使得細胞能夠使用它們**的區(qū)室---細胞核---作為一個機械測量器。一旦細胞核和緊密相關的微管組織中心通過**的孔隙，仍然在較小的孔隙中徘徊的細胞質(zhì)突起就會回縮。這種回縮由動態(tài)微管協(xié)調(diào)；當微管受到破壞時，遷移細胞失去凝聚性，并且經(jīng)常碎裂成遷移性的細胞質(zhì)碎片。


綜上所述，鑒于細胞核在微管組織中心前面的定位是變形細胞遷移的典型特征，這些研究結(jié)果將細胞極性的基本分布與運動策略相關聯(lián)在一起。