研究人員一直想知道我們的細(xì)胞如何在體內(nèi)導(dǎo)航。隆德大學(xué)研究員Pontus Nordenfelt參與的兩項(xiàng)新研究現(xiàn)已證明，細(xì)胞利用內(nèi)部的分子力使自己在某個(gè)方向上轉(zhuǎn)向。這些知識(shí)對(duì)于開(kāi)發(fā)新藥可能具有重要意義。

瑞典隆德大學(xué)感染醫(yī)學(xué)研究員Pontus Nordenfelt先前已經(jīng)展示了細(xì)胞如何在體內(nèi)移動(dòng)，這一過(guò)程稱為細(xì)胞遷移。通過(guò)支撐下面的表面，并在釋放后部的同時(shí)用其前部推動(dòng)，細(xì)胞獲得使其能夠移動(dòng)的力。

Pontus Nordenfelt與國(guó)際研究團(tuán)隊(duì)一起研究了細(xì)胞如何在體內(nèi)導(dǎo)航。細(xì)胞在整合素的幫助下與環(huán)境相互作用 - 整合素 - 位于細(xì)胞膜中并與細(xì)胞外部和內(nèi)部接觸的分子。

“整合素基本上可以在我們所有的細(xì)胞中找到，并且在所有類型的細(xì)胞相互作用中都很重要。這使得它們成為用于治療許多不同疾病的藥物的常規(guī)目標(biāo)。這就是為什么了解它們的工作方式非常重要，” Pontus Nordenfelt。

當(dāng)整合素處于非活動(dòng)狀態(tài)時(shí)，它會(huì)折疊在一起，當(dāng)它處于活動(dòng)狀態(tài)時(shí)，它會(huì)伸展到細(xì)胞外部。這讓研究人員感到疑惑：為什么會(huì)這樣做?

“細(xì)胞通過(guò)用整合素按壓它們來(lái)測(cè)試其附近的不同表面。整合素就像小錨或鉤子在活動(dòng)時(shí)展開(kāi)，在不活動(dòng)時(shí)展開(kāi)，”Pontus Nordenfelt解釋道。

當(dāng)整合素展開(kāi)并了解細(xì)胞外部的內(nèi)容時(shí)，它們可以使用來(lái)自內(nèi)部的力來(lái)變得完全活躍。然后，形成的功率可以通過(guò)對(duì)準(zhǔn)整體素來(lái)使細(xì)胞沿不同方向轉(zhuǎn)向。施加在電池外部的力可以從內(nèi)部控制的事實(shí)是出乎意料的。

“因此，細(xì)胞可能會(huì)主動(dòng)說(shuō)它想要測(cè)試一個(gè)表面，這是從細(xì)胞骨架內(nèi)部進(jìn)行機(jī)械控制，稱為肌動(dòng)蛋白。整合素就像小機(jī)器。想象一下你抓住的鉤子，直到它們被某個(gè)地方抓住然后你可以把自己拉到那一點(diǎn)。如果掛鉤沒(méi)有鎖上某個(gè)東西，那就會(huì)被卷回來(lái)，“Pontus Nordenfelt說(shuō)道。

整合素重定向并向相同方向移動(dòng)的事實(shí)對(duì)于細(xì)胞轉(zhuǎn)動(dòng)是很重要的。然而，尚不完全清楚是否只有面向正確方向的整合素變得活躍，或者細(xì)胞是否能夠重定向整合素以使它們指向相同的方向。

以這種方式研究整合素需要來(lái)自幾個(gè)不同領(lǐng)域的專家。研究人員需要開(kāi)發(fā)新技術(shù)才能看到分子;除此之外，他們開(kāi)發(fā)了一種新的顯微技術(shù)，可以讓您在彩色圖像中觀察細(xì)胞運(yùn)動(dòng)過(guò)程中整合素的方向。[PN1]研究人員還使用了超分辨率技術(shù)，該技術(shù)在2014年獲得了諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。

在這項(xiàng)研究中，研究人員使用我們免疫系統(tǒng)中稱為T(mén)細(xì)胞的細(xì)胞，以及稱為成纖維細(xì)胞的結(jié)締組織細(xì)胞。該項(xiàng)目的想法是在美國(guó)的伍茲霍爾生理學(xué)課程中形成的 - 這是一個(gè)研究人員的訓(xùn)練營(yíng)，Pontus Nordenfelt在哈佛大學(xué)的博士后被錄取。125年來(lái)，伍茲霍爾為物理學(xué)家和生物學(xué)家組織了一個(gè)研究夏令營(yíng) - 這種跨學(xué)科的環(huán)境促成了激動(dòng)人心的合作。像這個(gè)。

“在一個(gè)夏天的營(yíng)地，蒂姆·亨特發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞周期素，這導(dǎo)致了諾貝爾獎(jiǎng)。所以這是一個(gè)極其刺激的環(huán)境。如果不是這種跨學(xué)科的方法，我們就不會(huì)成功，”Pontus Nordenfelt說(shuō)。

在未來(lái)，Pontus Nordenfelt希望利用他的微觀技術(shù)來(lái)描繪感染過(guò)程中整合素的作用。細(xì)菌如何能夠粘附而不會(huì)從它們附著的細(xì)胞中沖走，最重要的是，它們?nèi)绾吻秩胛覀兊募?xì)胞?

“身體細(xì)胞用來(lái)四處游蕩并識(shí)別物體的相同分子被細(xì)菌用來(lái)附著在我們的細(xì)胞上，當(dāng)它們想要侵入我們的細(xì)胞時(shí)。因此，作為下一步，我希望增加對(duì)感染過(guò)程如何與整合素相關(guān)聯(lián)。“