▎藥明康德內容團隊編輯

　　想象一下，此時此刻你身體里不計其數(shù)的細胞正伸出觸手在進行探索、移動甚至穿越組織，是不是覺得心頭一緊。這些觸手就如同章魚的一樣，四面八方地開展行動，直到確認可以完成自己所需的任務為止。

　　這類細胞觸手有著一個通用的名字叫絲狀偽足（filopodia），被認為普遍存在于各種類型的細胞中。絲狀偽足對于細胞發(fā)育和遷徙有很大作用，像神經(jīng)細胞中的絲狀偽足就有著非常特殊的形態(tài)，它們對于樹突和軸突的形成和功能有重要作用。

　　“即使細胞沒有五官，但這些超級細微的絲狀偽足可以幫助它們感知環(huán)境，識別細菌等外來物，” 哥本哈根大學的生物物理學教授Poul Martin Bendix表示，但是如果他還告訴你這些觸手能夠卷曲、旋轉，你是不是對細胞的超凡能力更加驚訝了。

　　▲絲狀偽足對細胞的存活和發(fā)育非常重要（圖片來源：參考資料[1]，credit：Niels Bohr Institute / University of Copenhagen ）

　　最近，Bendix教授和同事發(fā)表在《自然-通訊》的新研究揭示了絲狀偽足的這一奇特性質。研究中遇到的最大困難便是絲狀偽足的尺度非常小，想要用機械工具固定住它來觀察會非常困難。

　　為此，Bendix教授找到了專業(yè)負責模擬生物活性材料的Amin Doostmohammadi教授，后者團隊有著豐富的光學鑷子操作經(jīng)驗，他們通過激光束來固定和移動絲狀偽足，在搭配超精細化水平的顯微鏡條件下，研究團隊就能追蹤這些小觸手的變化，并對它們的行為進行建模。

▲研究的主要作者之一Poul Martin Bendix教授（圖片來源：學校官網(wǎng)個人主頁 ）

　　研究團隊根據(jù)觀察和建模得到的結果，將絲裝偽足的機械功能比作成了橡皮筋。在松弛狀態(tài)下，橡皮筋是沒有產(chǎn)生力的，但是一旦你彎曲或者旋轉扭曲橡皮筋，那么它就會產(chǎn)生收縮力。這種情況與絲狀偽足是一樣的，它們也可以通過這種扭曲和收縮的結合方式，幫助細胞朝特定方向產(chǎn)生移動力，并且在移動過程中保持靈活性。

　　“無論是彎曲還是扭曲，細胞會以一種允許它們探索周圍整個空間的方式來活動，它們甚至還可以以此穿過組織，” 研究的主要作者Natascha Leijnse表示，這一點讓研究者首先想到的就是癌細胞。

　　▲絲狀偽足可以扭曲、旋轉，以此來幫助細胞發(fā)揮功能（圖片來源：參考資料[1]，credit：Niels Bohr Institute / University of Copenhagen ）

　　癌細胞有著高度侵入性，它們會想方設法地完成克隆生長，再進行癌轉移。這兩個事件都離不開強大的組織入侵能力，研究團隊認為癌細胞的這種特性離不開絲狀偽足的幫助，它們的扭曲能力可能會異常強大，這樣才能更好地穿過組織，“通過尋找抑制癌細胞絲狀偽足的方法，我們或許就能抑制癌癥進展。”Bendix教授表示。未來，他們想看看阻止哪些蛋白的表達可以抑制絲狀偽足的功能。

　　當然，除了辦壞事的癌細胞，身體中許多發(fā)揮重要功能的細胞同樣會需要借助絲狀偽足發(fā)揮功能，例如胚胎干細胞和大腦細胞，研究發(fā)現(xiàn)這類細胞的發(fā)育高度依賴絲狀偽足。而研究還觀察到免疫細胞正借助絲狀偽足追蹤和吞噬細菌，這種觸手展開的畫面正在我們體內上演……

　　參考資料：

　　[1] Octopus-like tentacles help cancer cells invade the body。 Retrieved Mar 28th， 2022 from https：//www.eurekalert.org/news-releases/947707？

　　[2] Filopodia rotate and coil by actively generating twist in their actin shaft。 Nature communication（2022）， DOI： 10.1038/s41467-022-28961-x。