是什么力量在指引细胞运动？
细胞运动并不是在漫无目的地散步 ， 它们的每一次移动都有特定的任务 。
就像动物会被特殊的气味吸引或远离厌恶的气味 ， 细胞也会被特殊的物质吸引或排斥 。 细胞外的化学信号（比如身体疲惫后积累的各种垃圾物质）可以引发细胞的定向移动 ， 这时的细胞就像被下达了定向越野的任务 。 化学信号物质与细胞膜表面的受体结合后 ， 会改变细胞内的肌动蛋白活性 ， 从而改变细胞骨架的形态 。 细胞骨架就像动物的手和脚 ， 控制着细胞的运动方式 。
化学信号物质与细胞膜表面受体结合
（图片来源：veer图库）
动图2:
细胞向化学浓度高的地方移动
（图片来源：http://www.biophys.uni-bayreuth.de/en/research/Chemotaxis___Cell_Motility/index.html）
细胞迁移时的外形改变就像人的走路 ， 一只脚先往前踏出 ， 并且在地上踏实 ， 然后上身重心前移 ， 最后是后脚提起并向前脚靠拢 ， 如此循环往复 。
细胞在前进过程中 ， 还会不断地调整方向 。 它们并不是一直进行直线运动 ， 而是在直线运动一小段时间后停下来 ， 微微调整身姿后继续向前运动 ， 直到到达它们的目的地 ， 清除病原体或传递新的信号 。
细胞迁移（图片来源：researchgate.net）
不过 ， 细胞迁移的路程并不总是那么顺利 ， 诸多信号分子一路为细胞留下暗号 ， 沿途不迁移的细胞也为迁移细胞提供前进信息 ， 有的挂出“邀请”的牌子 ， 有的放上“此路不通”的路障 。
迁移过程中 ， 细胞需要不断伸出伪足或触手摸索周围的环境 ， 找到正确的配对暗号后往正确的方向缓慢移动 。 如果这套机制过于活跃 ， 细胞的迁移就会频繁发生 。
值得注意的是 ， 癌细胞的转移往往涉及细胞迁移 。 一旦癌细胞通过细胞运动迁移至其他组织并扎根生长 ， 病情就会开始恶化 。 如果能及时阻止癌细胞的转移 ， 就可以及时阻断病情发展 ， 癌症也将不再骇人听闻 。
细胞运动新方式：蛙泳？划船？
白细胞是负责体内免疫反应最重要的一类细胞 ， 它的数量异常往往提示着身体发生了炎症 ， 它的迁移也往往与炎症反应相关 。 如果炎症长期积累 ， 就会引发诸多慢性疾病 ， 甚至癌症 。 因此 ， 研究白细胞的迁移也成了细胞生物学的热门话题之一 。
最近 ， 人们发现了血液中白细胞的一种新运动方式 。 这种运动方式不同于“散步” ， 看起来更像是在水中以蛙泳模式游动 ， 给人一种细胞像游泳者一样变换身形的错觉 。
动图3（左） 动图4（右）
白细胞游泳就像蛙泳一样 。 （图片来源：https://www.cell.com/biophysj/fulltext/S0006-3495(20)30604-4?utm_source=EA 和gfycat.com）
然而白细胞真的是在“蛙泳”吗？进一步的研究又发现 ， 单纯的“蛙泳”并不能有效地推动细胞前进 。 原来 ， 这些细胞可以使用跨膜蛋白划桨 。 跨膜蛋白可以跨过细胞膜 ， 像船桨一样突出到细胞外 ， 被形象地称为“分子桨”[5] 。
这些跨膜蛋白与细胞内的肌动蛋白微丝相连 ， 肌动蛋白微丝形成细胞骨架的一部分 ， 像引擎一样通过收缩推动细胞移动 。 细胞还会将位于后部的“分子桨”封闭在细胞囊泡内 ， 囊泡从细胞膜上掉下来又转移到细胞前部 ， 从而实现连续的划动 。
动图5（左） 动图6（右）
白细胞“划船”
图片来源：（https://www.cell.com/biophysj/fulltext/S0006-3495(20)30604-4?utm_source=EA）
白细胞利用“分子桨”游泳的迁移方式可以使免疫细胞在充满液体的环境中任意移动 ， 从而全面探索体内的所有位置 ， 例如肿胀的身体部位、感染的膀胱、脑脊液或羊水 。 这对及时发现病灶并启动免疫反应无疑有着巨大帮助 。 虽然目前还不知道癌细胞是否也可以像白细胞一样伸出“分子桨”来迁移 ， 但是白细胞的这种迁移方式为细胞运动的方式提出了更多可能性 。
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