尼尔斯·波尔研究所 混合细胞群自动将自己分成不同的区域:正常细胞间接触的可伸展细胞岛(紫色)，周围是细胞间接触减弱的可收缩细胞(绿色)
荣誉:尼尔斯·波尔研究所 数十亿个细胞是如何交流以执行任务的？细胞通过运动对环境施加压力——在这样做的过程中，它们进行交流
他们作为一个群体工作，以便渗透到他们的环境中，进行伤口愈合等
他们感觉到周围环境的僵硬或柔软，这有助于他们联系和组织他们的集体努力
但是当细胞之间的联系被扰乱时，就像癌症开始时一样，可能会出现这种情况
哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所的助理教授阿明·杜斯特莫迈迪在一个跨学科项目中研究了细胞运动和连接的机制，他与法国、澳大利亚和新加坡的生物物理学家合作，使用计算机建模和生物实验
该结果现已发表在《自然材料》杂志上
阿明·杜斯特莫迈迪解释道:“我们需要了解细胞如何在单个细胞层面将这种“感知知识”转化为集体层面的行动
这仍然是生物学中的一个黑匣子——细胞如何与邻居交谈并作为一个集体行动？" 周围组织的力量决定了细胞的行为 单个细胞有一种收缩的运动模式:它们在自己所在的表面上拉来拉去，使自己向前运动
然而，排列在我们身体空腔和表面的细胞，如血管管或器官表面的细胞，能够产生伸展力
它们反其道而行之，它们伸展而不是收缩——它们与邻居形成牢固的联系
当与邻居接触时，收缩细胞能够转变成可伸展细胞
例如，当收缩细胞感觉到一个空隙或空白空间时，就像伤口出现时一样，它们可以放松细胞间的联系，变得更加独立，当伤口愈合时，它们会再次与邻居形成牢固的联系，变得可伸展，可以说是缩小了差距
削弱细胞联系可能是癌症开始的标志 细胞通过粘附物连接到它们的邻居
它们将内部细胞骨架相互连接，并能够通过强接触传递力
“所以我们问自己，如果我们禁止细胞建立这种强连接，会发生什么——结果是，可伸展的、强连接的细胞变成了连接较弱的可收缩细胞
这很重要，因为失去这种联系是癌症开始的标志
失去联系的细胞开始表现得更像个体，并能够渗透到周围环境中
这一过程也发生在胚胎发育的时候，但这里的关键区别是，当健康的细胞达到它们的目标时，比如形成一个器官，它们会回到它们最初的形态
癌细胞不会
他们在单行道上，”阿明·杜斯特莫玛迪说
细胞的基本作用和反应是由环境和通讯决定的 细胞如何“决定”何时从一种形式转变为另一种形式是一个复杂的过程，包括对环境的反应、化学成分的变化、组织的机械硬度或柔软度——细胞中的许多蛋白质都参与了这个过程
这项研究的关键发现是，这种对周围环境的反应是不断变化的:细胞——周围环境和细胞——细胞之间有一种持续的串扰，这决定了细胞的行为和反应
癌症的治疗是否在细胞力学的新理解范围内？ “当谈到像癌症这样严重和非常复杂的疾病时，我们必须始终小心，”阿明·杜斯特莫哈马迪说
“但我们可以说，这项研究使我们更接近于理解细胞行为的基本机制，当细胞从正常行为转变为攻击性、癌症类型的细胞行为时
因此，这项研究提出的一个大问题是，我们是否能够通过某种形式的治疗或治疗来靶向细胞的机制，而不是靶向细胞本身的DNA或化学成分？我们可以针对环境而不是细胞吗？这是基础研究，将物理学和生物学联系在一起，研究细胞行为的机制，基于它们对周围环境的感知和反应，以及协调它们的努力——我们对这一点的进一步理解很可能会带来新的治疗方法，目前正在进行初步的试验
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