细胞的速度或细胞运动的速度取决于其下方表面的粘度，但这种关系的确切机制几十年来一直难以捉摸。现在，来自亥姆霍兹协会马克斯德尔吕克分子医学中心和慕尼黑路德维希马克西米利安大学(LMU)的研究人员已经找到了精确的力学原理，并开发了一个数学模型来捕捉细胞运动中涉及的力。这一发现发表于《美国国家科学院院刊》 (PNAS)，为发育生物学和潜在的癌症治疗提供了新的见解。
细胞迁移是一个基本的过程，当细胞分化成目标细胞类型，然后在发育过程中移动到正确的组织时，这一点尤其重要。细胞也可以移动来修复伤口，而癌细胞会爬到最近的血管并扩散到身体的其他部位。
MDC数学细胞生理学实验室负责人、该研究的共同负责人马丁福尔克教授说：“研究人员现在可以使用我们开发的数学模型来预测不同细胞在不同基质上的行为。”"对这些基本运动的准确理解可能为阻断肿瘤转移提供新的靶点."
共同决定
这一发现归功于LMU的实验物理学家和MDC的理论物理学家。由joachimrdler教授领导的实验人员跟踪了15000多个癌细胞在粘性表面狭窄通道中的移动速度，粘度在低和高之间交替变化。这使他们能够观察细胞在粘度水平之间变化时会发生什么，这更能代表体内的动态环境。
然后，法尔克和第一篇论文的合著者、博士学位的Behnam Amiri。法尔克实验室的一名学生使用一个大数据集建立了一个数学方程，该方程捕捉了影响细胞迁移率的元素。
Amiri说：“以前试图解释细胞迁移和流动性的数学模型非常具体，它们只适用于一种特征或细胞类型。”“我们在这里试图做的是让它尽可能简单和通用。”
这种方法的效果甚至比预期的更好：该模型与LMU收集的数据相匹配，并适用于测量过去30年中的其他几种细胞类型。“这很令人兴奋，”福克说。“很少能找到一种理论来解释如此广泛的实验结果。”
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