細胞突破正常組織界限進入其他組織和器官,這是許多正常生理過程的重要一步,包括胚胎發育、傷口復原和新血管的形成。不過這一過程有時也會出現問題,細胞侵襲與癌癥發展關系非常密切,但人們對它的了解卻并不多,
分析了控制線蟲錨狀細胞(anchor cell)侵襲的分子機制。2009年Sherwood等人曾發現,錨狀細胞需要通過細胞外的netrin信號來確定自己的侵襲方向。現在他們在新研究中發現,netrin受體在細胞膜上來回巡邏,“搜尋”指引方向的netrin信號。
研究人員對線蟲錨狀細胞的侵襲過程進行了顯微延時成像。他們看到,當netrin生產被阻斷時,錨狀細胞上的netrin受體會間歇性的在細胞膜各處成簇、分散和重組。這樣的受體簇就位于肌動蛋白纖維旁邊,這種纖維可以幫助細胞改變形態,形成侵襲所需的突出結構。
有了這些受體組成的探測系統,錨狀細胞就不需要轉來轉去地找信號了。一旦受體定位了netrin信號,它們就會在離信號近的細胞膜區域中穩定下來。
人們一直認為細胞定向系統是被動應答信號的。這項研究改寫了這個老觀點,“錨狀細胞并不是被動應答netrin信號的,它們一直在主動的尋找信號。
此前,人們曾在一些致命的癌癥中發現,netrin能促進癌細胞侵襲。研究人員指出,可以通過netrin探測系統,阻止癌細胞進入血液或淋巴系統,避免癌癥在機體中擴散。
在神經系統布線過程中,netrin也起到了關鍵的作用,引導神經細胞生長并形成連接。中樞神經系統的再生能力很有限,不過netrin探測器也許可以幫助神經細胞再生,幫助人們治療帕金森癥和漸凍人癥,促進受損脊髓恢復康復。