细胞在群体中的移动方式与单独时的移动方式不同

一项新的研究表明，一种有助于产生单个细胞移动所需力量的蛋白质在成群移动的细胞中发挥不同的作用。当细胞在胚胎中形成器官、愈合伤口、追踪入侵的细菌、癌变和扩散时，细胞会相互推拉以及周围组织移动。

这项新研究由纽约大学格罗斯曼医学院的研究人员领导，研究了140个称为原基的细胞在斑马鱼胚胎中移动时如何产生力。斑马鱼是发育研究的主要模型，因为它们是透明的并且与人类共享细胞机制。

发表在《当代生物学》上的这项新研究揭示了原基中的细胞如何使用一种名为RhoA的蛋白质来触发力量，使该群体在发育中的胚胎中就位。为了移动，细胞会推出自身的一部分(称为突出物)，利用突出物抓住附近的组织，然后将它们拉回以向前拉动，就像抛出和拉入锚一样。

“这一发现让我们感到惊讶，因为我们没有理由怀疑移动细胞群所需的RhoA机制与单个细胞使用的机制不同，”高级研究作者、该系副教授HolgerKnaut博士说。纽约大学朗格健康中心细胞生物学博士。

过去的研究表明，单细胞向前移动的部分原因是激活其后端的RhoA。活性RhoA会开启运动蛋白非肌肉肌球蛋白II，导致细胞后端收缩并释放其移动的表面。

目前的研究发现，原基中的细胞反而会在细胞前部的脉冲中激活RhoA，它在此处发挥两项作用。在细胞的前端，RhoA向外生长细胞骨架，称为肌动蛋白网，形成抓住表面的突起。

在突起的底部，RhoA触发非肌肉肌球蛋白II拉动肌动蛋白网络并拉动突起。肌球蛋白II的牵引使肌动蛋白流向细胞的中心和背面，推动细胞群向前移动，就像香蕉蛞蝓沿着地面移动一样，但大小不同。

Knaut博士补充道：“我们的研究结果表明，RhoA诱导的细胞基底侧肌动蛋白流动构成了拉动原基向前的动力，这种情况可能是许多细胞群运动的基础。”

“该机制表明，单个细胞和细胞群的运动是相似的，但RhoA在每种情况下对该机制的贡献不同。在移动的细胞群中，RhoA产生指向后方的肌动蛋白流，以推动细胞群前进。”

Knaut博士指出，更好地了解细胞群移动的机制有可能有助于阻止癌症的扩散，也许可以通过指导设计阻止研究中指出的蛋白质作用的治疗方法。