Cell子刊：破解細胞粘附之謎

　　細胞粘附是組織結構和器官形成的基礎，這一過程出現異常與許多重要疾病有關，包括心血管疾病和癌癥。現在，佐治亞理工學院和曼徹斯特大學的科學家們揭開了細胞粘附的秘密，文章于二月十四日發表在Cell旗下的Molecular Cell雜志上。

　　整合素是一類細胞粘附分子，存在于絕大多數細胞表面。研究人員研究了整合素與細胞外基質中配體的結合，發現了一個被他們稱為“循環力學加固”(cyclic mechanical reinforcement)的現象，即整合素與配體間的反復牽拉會延長二者結合的時間。

　　這項研究展示了細胞的新性能，“這種結合可以通過反復用力來加強，而這一過程由整合素受體的復雜形態改變所介導。細胞還可能通過這一機制感受細胞外環境，通過‘記住’多次相互作用事件來積累信息，”文章的共同作者之一，曼徹斯特大學的Martin Humphries教授說。

　　循環力學加固可以延長受體與配體之間的結合，這是受體-配體相互作用的力學調節機制，通過這一機制細胞粘附得以加強。

　　“細胞分化、生長、基因表達等多種功能，都依賴于細胞與細胞外基質中配體的相互作用，”文章的資深作者，佐治亞理工學院的Cheng Zhu教授說。

　　研究人員通過精密的力學檢測儀器，研究了整合素與纖連蛋白之間的粘附，纖連蛋白是細胞外基質中的一種蛋白成分。他們發現，給二者的結合反復施力，可以使其從1秒左右的短暫態轉變為能持續數百秒的長期態。

　　為了研究整合素和纖連蛋白之間的結合強度，研究人員采用了兩種方法，不僅檢測了純化蛋白間的結合強度，還在細胞天然環境下分析了二者的結合。

　　研究人員先利用原子力顯微鏡，讓整合素與纖連蛋白接觸，再將其分開，并在這一過程中監測分開二者所需的力。他們發現整合素與纖連蛋白的反復接觸，可以使二者結合更為持久。隨后，研究人員采用BFP技術，用包被有纖連蛋白的玻璃珠去粘附紅細胞。研究顯示，紅細胞表面表達的整合素與玻璃珠反復接觸，增加了整合素與纖連蛋白的結合。

　　在這項研究中，研究人員主要分析了兩種整合素。未來他們希望確認，這種循環力學加固是否是細胞粘附分子的通用機制。此外，他們還計劃深入解析細胞利用循環力學加固的詳細過程。許多疾病都是細胞粘附機制發生異常所引起的，更好的理解這一機制將為心血管疾病、癌癥和免疫系統疾病的治療帶來啟示。