通过利用章鱼般的触角，一个细胞向它的目标--一个细菌推进，这个过程就像是捕食者在追踪它的猎物。这一幕可能会在一个自然节目中经常上演。然而现在，通过哥本哈根大学尼尔斯-玻尔研究所的一台显微镜，人们得以在纳米尺度上观察到这种追逐。
一个丹麦研究小组通过他们的新研究增加了世界对细胞如何利用被称为丝状体的章鱼状触角在我们体内移动的理解。而有关细胞如何移动的发现从未被解决过。这项研究于今日发表在著名期刊《Nature Communications》上。
尼尔斯-玻尔研究所实验生物物理学实验室负责人Poul Martin Bendix副教授解释道：“虽然细胞没有眼睛或嗅觉，但它的表面配备了超薄的丝状体，这类似于缠绕的章鱼触角。这些丝状体帮助细胞向细菌移动，并同时作为感觉器识别细菌为猎物。”
这一发现并不是说丝状体是一种感觉装置，而是关于它们如何旋转和机械行为，这有助于细胞的移动，如当癌细胞侵入新组织时。
“显然，我们的结果对癌症研究者来说是有意义的。癌细胞因其具有高度侵入性而受到关注。而且我们有理由相信，在检查它们的周围环境和促进它们的扩散方面，它们特别依赖于其丝状体的功效。因此，可以想象，通过找到抑制癌细胞丝状体的方法可以阻止癌症的生长，”Poul Martin Bendix副教授说道。
为此，丹麦癌症协会研究中心的研究人员是这一发现背后的团队的一部分。除其他事项外，癌症研究人员还对关闭某些蛋白质的生产是否能抑制运输机制感兴趣，而这些机制对癌细胞的丝状体非常重要。
细胞的引擎和切割炬
根据Poul Martin Bendix的说法，丝状体的机械功能可以比作橡皮筋。橡皮筋如果没有被扭曲就没有力量。但如果你扭转它，它就会收缩。这种扭动和收缩的组合有助于细胞的定向移动并使丝状体非常灵活。
这项研究的论文首席作者Natascha Leijnse自出：“它们能够弯曲--扭曲，如果你愿意的话--使它们能探索细胞周围的整个空间，而且它们甚至能够穿透其环境中的组织。”
丹麦研究人员发现的机制似乎存在于所有的活细胞中。除了癌细胞，研究丝状体在其他类型细胞如胚胎干细胞和脑细胞中的重要性也非常有意义，它们的发育高度依赖丝状体。
用世界上最好的镊子研究细胞
该项目涉及尼尔斯-玻尔研究所的跨学科合作，其中副教授Amin Doostmohammadi领导着一个模拟生物活性材料的研究小组，他在丝状体行为的建模方面做出了贡献。
Poul Martin Bendix表示：“非常有趣的是，Amin Doostmohammadi能够模拟我们通过显微镜看到的机械运动，完全独立于化学和生物细节。”
而该团队成功地成为第一个描述丝状体机械行为的主要原因是，NBI拥有用于这种类型实验的独特设备以及拥有巨大的光学镊子工作经验的熟练研究人员。当一个物体特别小的时候，机械地抓住它是不可能的。然而，它可以使用一束激光来保持和移动，其波长则跟被研究的物体仔细校准。据悉，这些被称为光学镊子。
“在NBI，我们有一些世界上最好的光学镊子用于生物力学研究。实验需要使用几个光学镊子并同时部署超细显微镜，"Poul Martin Bendix说道。