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本研究揭示了免疫细胞在致密组织中迁移的新机制：当遇到狭窄通道时，树突状细胞(DCs)会重新定位中心体(MTOC)和细胞器，形成中央F-actin池，通过Cdc42-DOCK8信号通路调控的肌动蛋白聚合产生推力，在维持细胞完整性的同时实现组织穿透。该发现为理解免疫细胞迁移提供了全新视角，对免疫治疗具有重要启示意义。
在复杂的免疫防御过程中，白细胞如何在异质组织中高效迁移一直是免疫学和细胞生物学领域的关键科学问题。传统观点认为，免疫细胞主要采用变形虫样运动方式，利用前突的细胞核作为"探针"寻找最小阻力的路径。然而，当遇到比细胞核更狭窄的通道时，这些快速移动的细胞如何协调机械力实现组织穿透，其分子机制尚不清楚。
来自奥地利科学技术研究所(Institute of Science and Technology Austria)的研究团队在《Nature Immunology》发表的重要研究，通过多学科交叉方法揭示了免疫细胞在受限环境中迁移的崭新机制。研究人员发现，当树突状细胞(DCs)遭遇致密环境时，会启动一种"双引擎"驱动模式：不仅在前缘形成推进力，还会在细胞中央建立特殊的肌动蛋白(F-actin)聚合中心，通过精确的力学信号传导实现整体协调运动。这一发现不仅完善了细胞迁移理论，也为开发新型免疫治疗策略提供了分子靶点。
研究团队运用了多项关键技术：微流控芯片构建不同几何约束的迁移通道；三维胶原基质模拟体内微环境；活细胞成像追踪细胞器动态；基于荧光珠的推力显微镜测量力学特性；CRISPR-Cas9基因编辑构建Tln1-/-和Dock8-/-突变细胞系；以及定量图像分析算法等。这些技术的综合应用使研究者能够从分子、细胞到组织多个尺度解析迁移机制。
细胞器重定向与中央肌动蛋白池形成
通过设计不同密度的胶原凝胶和微流控通道，研究人员首次观察到：在低密度环境中，仅20%的DCs采用中心体(MTOC)前导的迁移方式；而在高密度环境中，这一比例升至60%。这种重定向不依赖黏着连接，因为Talin1缺失的Tln1-/- DCs表现出相同模式。更重要的是，在狭窄通道入口处，LifeAct-eGFP标记显示出现强烈的中央肌动蛋白聚集，其强度与通道截面积成反比。
力学传导与基质变形
创新的推力显微镜技术揭示，中央肌动蛋白池能产生显著的垂直推力，使琼脂糖基质产生平均0.5μm的形变。这种变形与肌动蛋白信号高度相关，且不依赖细胞核存在。在胶原基质中，局部纤维位移与肌动蛋白爆发位置紧密对应，证实了肌动蛋白聚合可直接推动胞外基质。
Cdc42-DOCK8信号轴调控
低剂量Cdc42抑制剂(ZCL278/ML141)处理使中央肌动蛋白池出现率降低50%。关键发现是：DOCK8缺陷的Dock8-/- DCs完全丧失中央肌动蛋白池形成能力。DOCK8-GFP特异定位于细胞中央，且在狭窄通道处富集。WASp作为Cdc42效应分子也参与该过程，但其缺失仅部分减弱表型，提示存在其他效应通路。
迁移动力学与细胞完整性
Dock8-/- DCs在复杂环境中表现出迁移缺陷：胶原基质中速度降低40%，且频繁出现细胞碎裂；但在无约束的直线通道中反而更快。深入分析揭示，中央肌动蛋白池与前缘肌动蛋白呈负相关，形成"电容"效应——当细胞体受阻时抑制前缘过度延伸，维持细胞整体性。
这项研究建立了细胞迁移的"双池调控"新范式：中央肌动蛋白池通过Cdc42-DOCK8通路感应机械应力，与前端肌动网络形成动态平衡。这种精妙的协调机制使免疫细胞既能穿透致密组织，又可避免因前后脱节导致的细胞损伤。从转化医学角度看，DOCK8相关免疫缺陷症患者出现的T细胞迁移异常可能与此机制失调有关。研究提出的力学传导模型为开发靶向细胞迁移的免疫调节策略提供了新思路，在肿瘤免疫治疗和炎症控制等领域具有广阔应用前景。
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