为了移动,细胞必定要能快速改动形状。美国研讨人员发现,细胞经过在外表的褶皱和突起中贮存额定的“皮肤”来完成这一方针。相关研讨近来发表于《生物物理期刊》。
细胞膜十分柔韧,但它们只能拉伸约3%而不决裂。有能够精确的经过需求扩展的额定褶皱外表,能答应细胞移动和割裂,一起安全地坚持细胞体积和膜的完整性。
“这是一种安全措施,由于你不能拉伸细胞膜,假如它决裂,细胞就会溶解和逝世,所以细胞需求这种储藏。”论文榜首作者、北卡罗来纳大学教堂山分校博士Maryna Kapustina说,“这些突起能够存储很多的细胞外表,并且是高度动态的,这在某种程度上预示着它们能快速改变,并立即在细胞周围的其他方位重建。”
细胞外表突起的形状和巨细各不相同。有些被称为气泡,是细胞外表的圆形小肿块,内部结构很少。气泡在几秒钟内构成,几分钟后缩小。更大的突起需求更长时刻才干构成,但由于它们具有由微管和肌动蛋白等组成的内部结构,因此能保持1个多小时。
研讨人员运用电子和荧光显微镜调查了嵌入三维胶原蛋白基质中的圆形、雪茄形和不规则形状的细胞,这些基质是一种胶原纤维网状组织,其间的细胞能够揉捏和搬迁。他们运用荧光标签捕捉了细胞在几个小时内外表动态和移动的时刻距离。
研讨小组发现,当细胞呈圆形时,它们的外表粗糙而杂乱,被许多细小突起掩盖,如气泡、微绒毛、丝状足和褶皱。但是,当细胞继续突起时,这些额定的“皮肤”褶皱打开,它们的外表变得相对润滑,尤其是突起邻近的区域。
研讨人员以为,细胞外表“储藏”在间叶细胞和变形虫运动中都很重要,这是细胞运动的两种首要方法。在间叶细胞运动过程中,细胞黏附在环境外表上,然后使用缩短力将自己推到胶原纤维之间,或许沿着二维外表匍匐。在变形虫运动过程中(运动速度更快),细胞不依赖于黏附,而是由更小突起的快速运动推进。
研讨小组以为,虽然微管的切当功用尚不清楚,但它们在调节间叶细胞和变形虫运动中细胞过剩外表方面发挥着及其重要的效果。“微管可能为细胞外表供给机械支撑,或许它可能与激活细胞膜下的肌动蛋白有关,从而为安稳的突起发明一个活性位点。”Kapustina说,“当没有这种活性部位来发生安稳的突起时,细胞基本上只会构成气泡。”