Science：細胞如何辨識迷宮并長距離穿越人體

據一項新的研究披露，細胞特別擅長于解決迷宮問題；該研究證明了細胞可利用自生的化學趨化梯度而能在人體中長程穿越復雜的路徑。

一對視頻展示了細胞的這些能力，它們顯示了細胞正在穿行重新詮釋的倫敦附近著名的漢普頓宮樹籬迷宮。細胞可在一種名為趨化的過程中利用具吸引力的化學物質梯度在組織中穿行。然而，簡單的趨化僅能提供短程引導。但是，有些細胞會在人體的胚胎發生、神經發育、癌癥轉移和炎癥性免疫反應過程中穿行相對遙遠的距離。人們不甚了解這些細胞如何能在復雜的生物環境中確地知曉其所去之處的相關機制。

通過將計算模型與活細胞實驗相結合，Luke Tweedy和同事對細胞如何在復雜和分支的路徑中穿行整個人體而不迷路進行了描述。Tweedy等人創建了小型的微流體迷宮，觀察了活的盤基網柄菌（這是一種土壤變形蟲）如何應對這些迷宮。

作者發現，當細胞使用“自生趨化”以創建其引誘劑梯度時，它們的穿行功能佳，該梯度使細胞可以獲得大量有關其周圍環境的信息。通過分解局部的化學引誘劑梯度，細胞可以知曉某新型引誘劑向周圍區域的彌撒，使它們能“看清”拐角周圍，甚或能準確地預判分支結點處的正確路徑。Tweedy等人斷定，這些自生梯度對許多長程細胞過程至關重要，其中包括炎癥和生殖細胞遷移
。