科学探索|脆弱的白血球在应对威胁时能迅速变形为高度坚硬和粘稠的细胞脆弱的白血球在应对威胁时能

就像一个训练有素的士兵一样，白血球利用专门的能力来识别并最终消灭危险的入侵者，包括创造一个突起物来有效地伸出、锁定、探测并可能攻击其猎物。在《生物物理学杂志》上报告的研究人员详细表明，这些细胞需要几秒钟的时间才能蜕变成这些高度坚硬和粘稠的防御单元。
高级作者朱利安-胡森（Julien Husson）是巴黎附近理工学院的一名生物物理学家，他和合作者先前表明，某些白细胞，即T细胞，可以通过专门的连接感知到威胁。为了施加这种力量，一个细胞必须重组其内部结构，使自己变得更加强大。在目前的研究中，Husson的团队设计了一个微吸管流变仪来测量白血球在转变过程中的硬度和粘度。研究人员的目标是量化白细胞在推动或拉动异物时产生的物理变化--在这种情况下，是一个涂有化学品以吸引细胞的珠子。

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一个白细胞产生了一个突起，以伸向一个异物
Husson说："我们知道，在形成和使用其突起时，细胞正在强烈地重组其细胞骨架，而这种细胞骨架在赋予细胞其机械特性方面起着重要作用。所以，我相信应该有一些标志性的机械痕迹。"
刚度是衡量一种材料在一定压力下的变形程度，而粘度是指材料在这种压力下的变形速度。因此，为了同时测量白血球的这些特性，同时激发细胞的免疫反应，该团队需要一个实验装置，能够以某种方式保持和改变细胞上的力量，同时使其做出反应，就像它遇到了威胁一样。

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研究人员的解决方案是施加一个力，该力围绕一个恒定的平均值小心翼翼地摆动。细胞的硬度是通过振荡引起的微小变形计算出来的，而粘度则是通过振荡和产生的变形之间的延迟计算出来的。同时，施加力的物体是一个涂有抗体的珠子，这导致细胞被激活，改变形状，并粘附在珠子上。
Husson说："尽管预期会有一些机械变化，但我们发现的是令人惊讶的戏剧性。该团队研究了三种类型的白细胞，并发现在所有情况下，细胞的硬度和粘性在接触珠子的几秒钟内就开始变化，并在几分钟内增加到十倍。"
"有趣的是，机械变化甚至在任何形状变化之前就开始了。"这唤起了一个问题，即白血球机械特性的这些重大变化是否只是其他功能的结果，还是有其自身的效用。
这个问题的答案可能在于该研究的另一个结果。Husson及其同事发现，一个细胞的硬度和粘度一起变化，以一个固定的比例，这对其它细胞类型来说是独一无二的，就像一种机械指纹。
【科学探索|脆弱的白血球在应对威胁时能迅速变形为高度坚硬和粘稠的细胞】该论文的结果表明了一种潜在的物理机制，可以广泛适用于各种细胞类型，并可以带来新的模型与理论，最终更好地理解和控制我们的细胞，在我们的免疫系统和其他。