研究揭示自组织过程控制细胞运动

UPV/EHU研究人员Ildefonso Martínez de la Fuente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，以证明它们的运动取决于组成细胞的几乎所有生理过程的联合、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自发产生的基本自组织过程引导和调节的

根据UPV/EHU数学系研究员Ildefonso Martínez de la Fuente的说法，“这些自组织的分子机制导致细胞中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一个单一的实体。

”这是一种导致细胞中出现综合行为的基本力量，可以与数千只八哥在迁徙时形成高度有序、协调结构的自组织运动相比较，甚至与蚂蚁通过自组织的集体行为建造蚁丘的能力相比较，”Martínez de la Fuente说。/p>

作者强调，以前从未科学地认识到细胞的运动是由系统的、自我调节的过程控制的，这些过程在细胞的全局水平上运行。

”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，”他补充道，”Martínez de la Fuente说。

这项研究发表在《美国国家科学院院刊》Nexus上。

细胞运动是人体发育和最佳功能的关键过程。例如，当生物体胚胎发育、伤口愈合或转移时，细胞就会运动。这项工作使参与细胞运动的各种局部机制得以确定，但尽管做出了这些努力，关键问题仍未得到解答：细胞如何控制和支配其运动因为除了制作专门为这项研究创建的特殊复杂的实验室设备外，还需要使用多学科技术，将实验研究与先进的定量方法相结合。“

”我们使用统计力学中常用的技术研究了700个细胞的运动特征，统计力学是物理学的基础部分。我们应用的两种方法是由诺贝尔奖获得者阿尔伯特·爱因斯坦开发的

Martínez de la Fuente说：“此外，在这项工作中，我们使用了耗散自组织原理——连贯组织的结构——由诺贝尔奖获得者Ilya Prigogine开发。” More information: Ildefonso M De la Fuente et al, Systemic cellular migration: The forces driving the directed locomotion movement of cells, PNAS Nexus (2024). DOI: 10.1093/pnasnexus/pgae171

Journal information: PNAS Nexus