细胞骨架与运动

细胞爬行与片状伪足(cell crawling and lamellipodia)

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看一张保鲜膜如何向前蠕动:先伸出又薄又平的边缘,在那里抓住地面,再把其余部分拉上来。许多动物细胞大致就是这样爬行的。细胞爬行是细胞在表面上移动的方式,而那片负责推进的、扁平扇形的前缘称为片状伪足(复数lamellipodia)。

驱动力来自肌动蛋白。在前缘,细胞迅速组装出一张致密的、分枝状的肌动蛋白丝网。由于这些纤维顶着细胞膜生长,它们的生长就从物理上把膜向前推,使片状伪足像船头一样伸出。随后细胞形成附着到表面的抓附点(使用整合素等蛋白质),肌球蛋白马达拉动肌动蛋白,把细胞主体向前拖。最后后端松开抓附、被收拢上来。重复这种推—粘—拉—松的循环,细胞就能行进。

细胞爬行并非什么稀奇本领;它是生物学中一些最重要事件的基础。免疫细胞爬过组织去抵达感染处;皮肤细胞爬行以闭合伤口;在胚胎发育中,细胞爬行很长距离去构建器官。同样的机器也有阴暗的一面:癌细胞利用爬行侵入邻近组织并扩散(转移),这正是基于肌动蛋白的运动机器在癌症研究中被深入研究的原因。

中性粒细胞这种白细胞能爬出血管,沿着细菌留下的化学踪迹反复向那个方向伸出片状伪足,去追捕细菌。

朝化学线索爬行,让免疫细胞能精准锁定感染处。

细胞爬行与用纤毛或鞭毛游泳有本质区别:爬行需要可抓附的表面、由肌动蛋白驱动,而纤毛游泳在开放液体中进行、由基于微管的摆动驱动。

又称
amoeboid movementlamellipodium片状伪足板状伪足