虽然研究人员早已熟悉淋巴管的表面结构,但一项开创性的研究现在专注于它们拼图般的模式。这种排列有助于细胞耐受液体压力的变化,例如肿胀。植物叶片的表面也发现了类似的细胞形状,这一原理也被应用于人类的设计中。
淋巴系统在维持身体液体平衡和支持免疫防御方面发挥着关键作用。淋巴管由一层内皮细胞组成,允许液体、细胞和大分子从周围组织转移到血管中。这些血管必须高度通透,以有效吸收和运输液体,同时又要足够灵活,以承受组织液体体积的突然变化,例如肿胀,而不至于破裂。
变形细胞
在发表在《自然》杂志上的一项研究中,由维胡里研究所主任塔伊贾·麦基宁教授领导的研究小组调查了内皮细胞在不同液体压力条件下如何维持其完整性。研究发现,关键因素是细胞不断改变其独特形状的能力。
麦基宁表示:“淋巴管的内皮细胞类似于橡树叶或拼图块这一点早已为人所知。然而,这种奇特形状的原因仍然是一个谜,研究人员以前无法在培养细胞中复制这一点。”
在完全不同类型的细胞中也可以看到类似拼图的形状:植物叶片的表面。在植物中,这种模式有助于细胞承受内部液体压力,这对植物生长和结构支持至关重要。
拼图般的细胞在植物和哺乳动物中以相似的方式运作,指出了一个基本的生物学原理:对于不同类型的生物体而言,这种独特的细胞形状增强了结构稳定性。这一原理也被应用在人类的设计中:例如,道路上的铺路石经常以起伏或互锁的模式排列,以提高耐用性和耐磨性。