細(xì)胞在體內(nèi)的遷移是一種基本的生物現(xiàn)象。免疫細(xì)胞不斷尋找病原體，癌細(xì)胞在體內(nèi)遷移，導(dǎo)致轉(zhuǎn)移。在身體內(nèi)部，許多表面，如組織、血管或突出物都有彎曲的形狀。MPI-DS主任Eberhard Bodenschatz解釋說:“我們能夠證明這些曲率直接影響細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)模式。”科學(xué)家們可以通過實(shí)驗(yàn)證明，細(xì)胞更喜歡某些彎曲，這種現(xiàn)象被稱為“彎曲性”。
為了揭示這一機(jī)制，他們創(chuàng)建了一個(gè)含有用于運(yùn)動(dòng)的活性細(xì)胞骨架成分的囊泡的計(jì)算機(jī)模型。這種結(jié)構(gòu)類似于生物細(xì)胞，在體內(nèi)遷移。“使用這種最小的細(xì)胞模型，我們系統(tǒng)地探索了各種曲面上的彎曲機(jī)制，”以色列魏茨曼科學(xué)研究所的Nir Gov報(bào)告說。“模型細(xì)胞顯示出特定的遷移模式，例如，細(xì)胞沿著波浪狀的凹槽移動(dòng)，同時(shí)避免沿脊移動(dòng)，”他繼續(xù)說。
這一觀察結(jié)果產(chǎn)生了一種預(yù)測(cè)細(xì)胞行為的新模型。然后用幾種細(xì)胞類型的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該模型的預(yù)測(cè)。因此，科學(xué)家們揭示了一種適用于許多不同類型遷移細(xì)胞的細(xì)胞運(yùn)動(dòng)的普遍機(jī)制。在諸如血管外表面之類的凸?fàn)罨蚬軤罱Y(jié)構(gòu)上，細(xì)胞傾向于圍繞該形狀圓周運(yùn)動(dòng)。相反，在凹形結(jié)構(gòu)(如血管內(nèi))上，軸向向前或向后運(yùn)動(dòng)是優(yōu)選的。
Eberhard Bodenschatz總結(jié)道:“我們的工作強(qiáng)調(diào)了物理原理是如何塑造普遍行為的，即使在復(fù)雜的生物世界中也是如此。”
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