新研究揭示了细胞“吃”东西的发生原理

一项最新研究显示细胞膜（cell membranes）是如何弯曲形成“嘴巴”，从而使细胞能够吞噬它们周围的东西。 该研究的主要作者、来自俄亥俄州立大学物理学副教授科默特·库拉（Comert Kural）说：“就像我们的饮食习惯基本上塑造了我们体内的任何东西一样，细胞‘吃’的方式对细胞的健康很重要。而科学家们直到现在才了解到这是如何发生的机械原理”。

最近发表在《Developmental Cell》杂志上的这项研究发现，一个细胞的细胞间机制组装成一个高度弯曲的篮子状结构，最终成长为一个封闭的笼子。科学家们之前认为该结构开始时是一个平坦的格子。Kural 说，膜的弯曲度很重要。它控制着将物质带入和带出细胞的口袋的形成。

这些口袋捕捉细胞周围的物质，在细胞外物质周围形成，然后变成囊泡--只有红血球百万分之一大小的小囊。囊泡将对细胞健康重要的东西--例如蛋白质--带入细胞。但是它们也可以被病原体劫持，从而感染细胞。

在过去 40 年里，一直困扰着研究人员的问题是，这些囊泡是如何从平坦的膜上形成的。Kural 说：这是细胞研究中的一个争议。我们能够使用超分辨率荧光成像技术来实际观察这些口袋在活细胞内的形成，因此我们能够回答这些口袋是如何形成的这个问题”。

Kural 说：“简单地说，与以前的研究相比，我们制作了细胞的高分辨率电影，而不是拍摄快照。我们的实验显示，蛋白质支架一旦被招募到囊泡形成的地点，就开始使底层膜变形”。

细胞消耗和排出囊泡的方式对生物体起着关键作用。这一过程有助于清除血液中的坏胆固醇；它还能传递神经信号。众所周知，这一过程在几种疾病中会发生断裂，包括癌症和阿尔茨海默氏病。

Kural 说：“了解膜结合囊泡的起源和动态是很重要的--它们可以被用来传递药物以达到医疗目的，但同时也会被病毒等病原体劫持以进入和感染细胞。我们的结果很重要，不仅对我们了解生命的基本原理，而且对开发更好的治疗策略也很重要”。