细胞不爱走硬路，偏爱“蹦迪”软床？成都科学家等发现细胞迁移新机制，速度提升36倍

我们身体里的细胞每天都在“赶路”——修复伤口、抵御病菌，甚至在癌症中发动转移。传统观点认为，细胞只有在“硬路面”上才能走得快，而柔软的组织（如肺、肝脏）因牵引力不足会让细胞“寸步难行”。

最新研究颠覆了这一认知。10月2日，红星新闻记者从四川大学获悉，近日，南京大学曹毅教授、四川大学魏强教授，以及济南微生态生物医学省实验室顾晓松院士、江春平教授等在Nature Communications发表成果，发现当基底刚度在1.6~2.2千帕之间以1分钟频率快速循环时，细胞迁移速度提升了36倍以上，甚至超过硬基底上的速度。

这种全新迁移模式无需建立前后极性，细胞像“弹簧”一样反复“伸长—回弹”，高效但随机地移动。背后机制是“力失衡”：内部收缩力积累超过外部黏附力，黏着点突然崩解，推动细胞瞬间位移。

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这不仅揭示了生命对动态环境的巧妙适应，也与社会热点息息相关。它或许解释了癌细胞为何能在病灶周边的动态组织中快速扩散，也为组织修复和再生医学提供了新思路。

“魔法地毯”助力细胞极速狂飙

当“赶路”细胞遇上“善变”地面

想象一下，你在操场上跑步，地面结实又有弹性，你跑得又快又稳。但如果让你在松软的沙滩上奔跑，你会不会觉得特别费劲？这就是科学家们的传统认知：细胞在“硬地”上走得快，在“软地”上走不动。

问题是，我们身体里的很多重要器官，比如肺、肝脏和大脑，本来就是柔软的“沙滩”。细胞每天都在这些地方活动，它们难道真的走不动吗？

这个问题困扰了科学家很多年。直到最近，南京大学曹毅教授、四川大学魏强教授团队及其他合作团队，发明了一种特别的“魔法地毯”——光响应水凝胶。只要打开或者关闭灯光，这块“地毯”就能在“硬”和“软”之间来回切换，就好像操场瞬间变成沙滩，又立刻变回操场。

科学家们让细胞站在这块“魔法地毯”上，观察它们会怎么行动，结果出乎意料：当地毯每隔一分钟就从“硬”变“软”，再从“软”变“硬”时，细胞不但能走，还能以比硬地上更快的速度狂奔。

这些细胞不是像平常那样规规矩矩地往前爬，而是展现出一种全新的“旅行方式”：

它们先把身体慢慢拉长，就像一根皮筋被拉伸。突然之间，“啪”地一下，拉伸的一头松开，整个细胞像弹簧一样“回弹”过去。下一次，它们可能换个方向，再来一次“伸长—回弹”。

就这样，细胞靠着不断的“蹦跳”，在软路面上飞快移动。这种动作和平时想象的细胞迁移完全不同，更像是在玩“弹簧跳跳虎”。

细胞内部“拔河比赛”

伤口修复“快车道”，也是癌症转移“帮凶”？

科学家发现，细胞之所以能跳动，是因为体内外的“力量”失去了平衡。

细胞里面有一种小马达一样的结构——力信号蛋白，可以让细胞产生收缩力，就像拉紧皮筋一样。平时，外部的“黏着点”会牢牢把细胞拴在路面上，防止它乱跑。可是当地毯不断“忽硬忽软”时，细胞里的力量积累得越来越大，超过了外部的“拴绳子”。结果，某一端的“拴绳子”突然断掉，细胞就会“嗖”地一下弹出去。

这就是科学家们提出的“力失衡机制”。

这不仅揭示了生命对动态环境的巧妙适应，也与社会热点息息相关。它或许解释了癌细胞为何能在病灶周边的动态组织中快速扩散，也为组织修复和再生医学提供了新思路。

例如，当摔破皮肤时，修复的细胞需要快速赶到伤口。身体组织在这个过程中会产生一些动态的“忽硬忽软”变化，这可能正好给了细胞一条“快车道”。

此外，在一些病变的组织里，比如癌症或者纤维化，组织会变得不稳定，软硬交替。研究提示，癌细胞可能正是利用这种“蹦跳”的方式，加速扩散到全身。

科学家甚至可以利用这种机制设计新的材料，比如人工血管或人工皮肤，让细胞更快“安家”，加速组织修复。

这项研究告诉我们：细胞并不是在“软沙滩”上就没办法走路，而是学会了一种聪明的办法——在动态环境里跳着走。它们不需要明确方向，不需要复杂的前后分工，只要借助环境的节奏，就能在身体里自由探索。

所以，细胞的智慧远超我们的想象。也许每一次心跳、呼吸，都是在为它们的旅行加油打气。

红星新闻记者 彭祥萍 图据四川大学与南京大学

编辑 张莉