人們一直認為，哺乳動物的細胞質(zhì)就是一種粘性液體，懸浮其中的細胞器和蛋白在不斷做著無規(guī)則運動和隨機撞擊。然而，哈佛大學的一項新研究了這一理論，研究指出細胞質(zhì)其實是一個波濤洶涌的膠質(zhì)海洋。
研究人員將細胞質(zhì)形容成一種有彈性的凝膠，這個環(huán)境并不適合隨機擴散。細胞尤其是細胞骨架中進行著許多耗能的細胞過程，這些過程使細胞質(zhì)形成了強力的波浪，推動著其中的蛋白和細胞器。
David A. Weitz教授*的研究團隊，不僅提出了新的細胞質(zhì)模型，還展示了一個檢測細胞質(zhì)波動力的新方法。鑒于細胞質(zhì)內(nèi)的運輸主要依賴于各種耗能過程，因此在任何時間點獲得細胞質(zhì)中的力學譜，就能了解細胞當時的代謝狀態(tài)。
David A. Weitz 教授是美國哈佛大學工程與應用科學學院的教授，是美國*院士、美國藝術與科學學院院士。Weitz教授是上軟濕功能材料、膠體微粒系統(tǒng)、生物物理與生物材料、微流控等研究領域的專家。
“這項工作對未來的發(fā)育、癌癥生物學和代謝研究會產(chǎn)生重要的影響，”文章的*作者Ming Guo博士說。
細胞生物學家一致認為細胞質(zhì)里的顆粒是被動擴散，因為在顯微鏡下，它們之間的隨機碰撞似乎符合布朗運動。結(jié)果大家都低估了細胞質(zhì)在細胞復雜動態(tài)中的重要性，Guo說。
就像用勺子攪動咖啡里的糖一樣，細胞機器的運行讓細胞質(zhì)里的懸浮顆粒無法平靜。細胞質(zhì)的波濤主要是由分子馬達反復拉動肌動球蛋白（actomyosin）引起的，不過其它酶促活動也能掀起波瀾。