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意外!细胞有时表现出超弹性

更新时间:2021-04-07 07:05:02

  在一项新的研究中,来自西班牙、法国、德国和新加坡的研究人员发现,某些细胞在某些条件下能够表现出超弹性(superelasticity)。相关研究结果发表在2019年11月8日的Nature期刊上,论文标题为“Active superelasticity in three-dimensional epithelia of controlled shape”。在这篇论文中,他们描述了他们针对上皮细胞的研究及其发现。法国巴黎第七大学的ManuelThéry和Atef Asnacios针对这项研究在同期Nature期刊上撰写了一篇标题为“Cellular stretch reveals superelastic powers”的新闻与观点(News and Views)类型文章。

  之前的研究已表明某些身体部位存在张力---皮肤就是一个很好的例子。在遭受切割时出现的很深伤口中,它的张力表现得比较明显。器官中的张力是由细胞中的张力引起的。之前的证据还表明由于传递力量的细胞骨架细丝的存在,细胞内的组分可以引起和抵抗张力。由肌动蛋白形成的细丝(即肌动蛋白丝)赋予细胞的形状。细胞之间的粘附位点能够传递这样的力量,从而导致张力在整个器官(比如皮肤)中堆积。

  之前的研究还表明,当细胞经历小的变形时,它们通常是有弹性的,这意味着当导致变形的原因被移除后,细胞能够恢复它们的正常形状。然而,当发生大规模变形时,细胞经拉伸后超出它们能够承受的极限,此时它们彼此之间在粘附位点上被拉开,这就导致永久性变形。但是如今看来,细胞有时变得超弹性---经拉伸后超出它们能够承受的极限,随后发生反弹恢复它们的正常形状而不存在任何永久性损伤的迹象。这些研究人员对处于这种状态的细胞的研究表明它们能够变成超弹性,即便在张力在没有增加的情形下,也是如此。在细胞恢复到正常状态后,它并未显示出存在超弹性的迹象。

  Théry和Asnacios指出这些研究结果是特别令人吃惊的,这是因为皮肤已经过几十年的广泛研究,并且没有观察到存在超弹性的其他证据。他们认为这归因于传统上测试弹性的方式---以短暂爆发的形式进行测试。在这项新的研究中,这些研究人员在几个小时内研究了单层上皮细胞。不幸的是,在仔细研究细胞中的超弹性特性后,他们仍然无法解释它是如何发生的。

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