物理科技生物学-PHYICA

在受到威胁时,粘稠的白细胞迅速变得高度僵田由纪惠硬和粘稠

生物 2021-12-07 00:03:05

按单元格出版社 这张显微图像显示一个白细胞形成一个突起,伸向异物

荣誉:弗吉尼亚·巴赞,克莱尔·希沃兹,朱利安·休松 像一个训练有素的士兵一样,白细胞利用特殊的能力来识别并最终消灭危险的入侵者,包括制造一个突起来有效地伸出手、锁定、探测并可能攻击它的猎物

研究人员在3月16日的《生物物理杂志》上详细报道说,这些细胞需要几秒钟才能变成这些高度坚硬和粘稠的防御单位

资深作者朱利安·休松是巴黎附近理工学院的生物物理学家,他和他的合作者此前曾表明,某些被称为T细胞的白细胞可以通过特定的联系来推拉感知到的威胁

为了施加这样的力,细胞必须重组其内部结构,使其更加坚硬

在目前的研究中,休松的团队设计了一种微管流变仪来测量白细胞转化过程中的刚性和粘度

研究人员的目标是量化白细胞在推动或拉动异物时发生的物理变化——在这种情况下,是一个涂有化学物质的珠子吸引细胞

“我们知道,当形成和使用突起时,细胞会强烈重组其细胞骨架,而这种细胞骨架是赋予细胞机械特性的重要因素,”休松说

“所以,我相信应该有一些标志性的机械痕迹

" 刚度是材料在一定压力下变形程度的量度,而粘度是指材料在该压力下变形的速度

因此,为了同时测量白细胞的这些特性,同时激发细胞的免疫反应,研究小组需要一个实验装置,能够以某种方式维持和改变作用在细胞上的力,同时使细胞做出反应,就好像它遇到了威胁一样

这些视频显示,一个白细胞产生一个突起,伸向异物

学分:朱利安·休松,拉德希,CNRS,理工学院,理工学院 研究人员的解决方案是施加一个力,该力围绕一个恒定的平均值仔细振荡

单元的刚度由振动引起的微小变形来计算,粘度由振动和最终变形之间的延迟来计算

与此同时,施加力的物体是一个涂有抗体的珠子,这导致细胞激活,改变形状,并锁定在珠子上

“尽管预计会有一些机械变化,但我们发现的变化出人意料地引人注目,”休松说

研究小组观察了三种类型的白细胞,发现在所有情况下,“细胞的硬度和粘度在与珠子接触后的几秒钟内开始变化,并在几分钟内增加到十倍

" “有趣的是,”休松说,“机械变化甚至在任何形状变化之前就开始了,”这引发了一个问题,即白细胞机械特性的这些显著变化是其他功能的简单后果还是有其自身的效用

这个模型显示了一个白细胞形成一个突起,伸向异物

荣誉:朱利安·休松,细胞力学

jimdofree

com 这个问题的答案可能存在于这项研究的另一个结果中:休松和他的同事们发现,细胞的硬度和粘度以固定的比率一起变化,这种比率是细胞类型所特有的,就像机械指纹一样

“知道有这种普遍性真的很令人兴奋,”他说

总之,这篇论文的结果表明了一种潜在的物理机制,这种机制可以广泛应用于各种细胞类型,并导致新的模型、理论,最终更好地理解和控制我们的细胞、我们的免疫系统以及其他系统

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