研究揭示自组织过程控制细胞运动

UPV/EHU研究员IldefonsoMartínezdelaFuente利用先进的科学技术对700个单个细胞的运动轨迹进行了详尽的分析，证明它们的运动依赖于几乎所有构成细胞的生理过程的联合、自组织作用。

这项由UPV/EHU各部门参与的多学科研究首次表明，细胞运动是由所有活细胞中自发产生的基本自组织过程引导和调节的。

UPV/EHU数学系研究员IldefonsoMartínezdelaFuente表示：“这些自组织的分子机制使细胞内的各种生化代谢过程形成一个功能单元，完全整合为一个整体，从而将数千个生理过程转化为转化为一个单一实体。

马丁内斯·德拉富恩特说：“它是导致细胞中出现综合行为的基本力量，可以与数千只椋鸟在迁徙时形成高度有序、协调的结构的自组织运动进行比较，甚至可以与蚂蚁通过自组织的集体行为建造蚁丘的能力进行比较。”

作者强调，科学界以前从未认识到细胞的运动是由在细胞整体水平上运作的系统性、自我调节过程所支配的。

他补充说：“这一科学发现为细胞本身及其功能能力的概念增添了新的视角。”马丁内斯·德拉富恩特说：“从系统的角度来看，将细胞迁移研究与经典的分子研究结合起来，可能对开发新一代有效的治疗方法至关重要，这些治疗方法可以治疗因细胞迁移不足引起的疾病。”

IldefonsoMartínezdelaFuente，UPV/EHU数学系研究员。图片来源：西班牙国家研究委员会(CSIC)

将实验数据与定量分析相结合

细胞运动是人体发育和最佳功能的关键过程。例如，当生物体处于胚胎发育阶段、伤口愈合或转移过程中时，细胞就会移动。

在细胞运动控制不佳过程中出现的错误可能会导致严重后果，引发严重疾病，例如克罗恩病、某些先天性脑部疾病以及各种免疫或血管病变。

几十年来，科学研究已经使人们能够识别与细胞运动有关的各种局部机制，但尽管做出了这些努力，但基本问题仍然没有得到解答：细胞如何控制和支配其运动。

UPV/EHU的研究人员表示：“发现引导细胞迁移的分子力是一项极具难度的科学挑战，因为除了制造专门为这项研究创建的特殊复杂实验室设备外，还必须使用多学科技术，使实验研究与先进的定量方法相结合。”

“我们利用统计力学中常用的技术研究了700个细胞的运动特征“我们利用物理学基础

“此外，在这项工作中，我们使用了诺贝尔奖获得者伊利亚·普里戈金开发的耗散自组织原理，即连贯组织的结构，”马丁内斯·德拉富恩特说。

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