一項開創性的研究揭示了包括癌細胞在內的人類細胞透過一種稱為「深度機械感測」的過程來感知遠遠超出其周圍環境的卓越能力，這可能會徹底改變我們對細胞行為和癌症轉移的理解。
重點
- 人類細胞可以在直接接觸之外感知環境，癌細胞的探測距離可達 10 微米，上皮細胞的偵測距離可達 100 微米。
- 這種「深度機器感測」使細胞能夠檢測腫瘤或軟組織等特徵，從而影響它們的運動和方向。
- 感知能力依賴細胞拉動和重塑膠原纖維，將其延伸到細胞外基質。
- 癌細胞受益於增強的感覺，幫助它們逃離腫瘤環境並擴散到周圍組織。
- 破壞癌細胞的感知能力可能會限制疾病的傳播。
一項新的研究表明，人類細胞的感知能力可能遠遠超出它們所接觸的表面，癌細胞能夠感知前方約 10 微米的距離，而正常上皮細胞（皮膚表面和內襯腔內的上皮細胞）的感知層可達 100 微米。
美國聖路易斯華盛頓大學的科學家表示，遠距感測可以幫助細胞決定移動的位置，並補充說，這種理解可能有助於揭示減緩和防止癌細胞擴散的新方法。
他們說，直到最近，這種非凡的能力主要與癌細胞等異常細胞有關。
發表在《美國國家科學院院刊》（PNAS）雜誌上的研究結果表明，普通細胞在協同工作時也能實現類似的壯舉。
了解機械感測深度
華盛頓大學工程學院機械工程和材料科學教授阿米特·帕塔克（Amit Pathak）研究了細胞如何與環境的物理特性相互作用。
他解釋說，「深度感知」過程使細胞能夠檢測到它們所附著的表面之外的特徵。
感覺能力部分取決於細胞拉動和重塑周圍的纖維膠原蛋白。帕塔克說，透過使膠原纖維變形，細胞將其觸角延伸到細胞外基質中，並可以「感知」下一層的內容。
下一層可以是剛性的東西，像是腫瘤、軟組織，甚至是骨頭。他說，感知細胞外基質的硬度可以幫助異常細胞決定移動方向。
帕塔克的團隊先前發現，具有「高前後極性」（表明遷移細胞）的異常細胞具有特別強的感知環境的能力，可以檢測到超出它們附著區域的 10 微米（百萬分之一米）的物理線索。
集體細胞感測及其對癌症的影響
研究團隊發現，形成不同組織表面的上皮細胞群可以達到更大的檢測範圍。
他們說，當細胞一起作用時，它們會產生足夠的力量來探測纖維膠原蛋白並探測 100 微米外的層。
「因為它們是細胞的集合體，所以它們產生更高的力量，」帕塔克說。
研究人員表示，癌細胞似乎受益於增強的感測能力，因為它可以幫助它們逃離腫瘤環境並穿過周圍組織，同時避免被發現。
他們說，破壞癌細胞「感知」其前進方向的能力可能有助於限制疾病傳播的程度。
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