Infosalus。- 一项新的研究表明,人体细胞会改变形状来治疗伤口。

作者: 2025 年 8 月 18 日

马德里,18(欧洲出版社)

一项新的研究表明,人体细胞会改变形状来封闭伤口等空间。具体来说,细胞的一部分会根据空间的弯曲程度和细胞内部结构的组织方式进行弯曲。

上皮细胞覆盖身体内外表面,形成一道屏障,保护身体免受物理损伤、病原体和脱水的侵害。它们在营养物质的吸收、废物的排出以及酶和激素等物质的产生中发挥着关键作用。

英国伯明翰大学的科学家发现,这些细胞的内质网(ER)会以不同的方式改变形状。当间隙向外弯曲(凸起)时,内质网形成管状结构;而当间隙向内弯曲(凹陷)时,内质网则形成扁平的片状结构。

研究人员发现,向外弯曲边缘的推力和向内弯曲边缘的拉力通过不同的机制改变内质网的形状。

当空间具有凸边时,细胞会使用具有宽而平延伸的拉动运动,但在凹边的情况下,会发生拉绳运动,其中细胞收缩以使边缘靠拢。

英国和印度的研究人员在《自然细胞生物学》上发表的文章中指出,内质网根据边界曲率进行重组并决定上皮迁移方式的能力凸显了其在细胞行为中的重要作用。

他们使用数学和图像模型

科学家使用专门的技术在细胞层中制造微小的间隙,并采用先进的数学和成像模型来了解内质网如何改变形状并帮助上皮细胞移动。

“伤口愈合是对损伤的重要反应。我们的研究通过确定内质网在此过程中的新作用,为探索上皮间隙闭合的潜在机制及其对健康和疾病的更广泛影响开辟了新的途径,”印度海得拉巴塔塔基础研究所的西姆兰·拉瓦尔(Simran Rawal)说道,他负责了大部分实验。

“内质网在细胞运动中的作用不仅是一项引人入胜的科学发现,而且可能改变各种医学治疗和疗法的格局。利用数学模型来理解细胞如何自我修复,可以带来更好的伤口治疗、再生受损组织的新方法,或者更好地理解癌细胞如何扩散,从而带来预防或减缓转移的新策略,”在伯明翰大学担任研究员期间开发了该数学模型的 Pradeep Keshavanarayana 博士说道。

通讯作者、伯明翰大学教授 Fabian Spill 评论道:“这个项目是跨学科合作卓有成效的典范。此前,我们研究了内皮单层细胞(血管内壁细胞),并研究了其机械和几何特征如何调节单层细胞内可能导致渗漏的空间。”

他总结道:“实验揭示了细胞器与细胞形状和单层行为之间存在一种新颖且意想不到的关系。将Simran及其同事的这些出色实验与Pradeep开发的数学模型相结合,我们鉴定出了一种新的细胞器介导的感知力学和几何形状的机制。”

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