科学家研究发现，细胞有丝分裂不仅能产生新细胞，还会通过退场与重新插入的几何变化，主动挤压并重塑周围组织结构。
在拥挤的身体组织中，一个新细胞是如何挤进原本就已经密密麻麻的空间里的？长久以来，人们普遍认为细胞分裂仅仅是数量上的增加，即一个母细胞变成两个子细胞。然而，斯托尔斯医学研究所的最新研究打破了这一传统认知。科学家发现，细胞分裂本身就是一位精密的建筑师，在产生新细胞的同时，通过自身形态的动态变化主动重塑周围组织的几何结构。
这项发表在《现代生物学》期刊上的研究，将小鼠肠道类器官的实时成像技术与计算机模型相结合。肠道上皮组织是人体中更新最快的组织之一，非常适合用来观察细胞动态。在实验室培养的三维肠道类器官中，细胞的基底面朝向外侧，这为研究人员提供了一个极其清晰的观察视角。
通过对33组细胞分裂过程的记录，研究团队观察到了独特的细胞重排机制。当一个细胞准备进行有丝分裂时，它会首先从组织的基底面退场撤离。这种退场动作会在紧密相连的细胞层中暂时留下一个空隙，促使周围的邻近细胞向中心靠拢，形成类似花瓣的玫瑰花结结构。
分裂完成后，产生的两个子细胞会重新插入到基底面中。测量显示，这两个子细胞组合在一起的基底轮廓比原先的母细胞圆度低了约30%，呈现出拉长的几何形状。正是这种形状变化，驱动周围邻近细胞沿着垂直于两子细胞交界线的方向重新排列交换位置。
为了验证退场与回归的不同作用，研究人员使用药物将分裂过程冻结，阻止子细胞重新返回基底面。实验结果表明，虽然玫瑰花结依然能够形成，但邻近细胞之间的位置交换量骤降了93%。这证实了细胞退场与重新插入分别控制着组织重塑的不同阶段。
人体高达90%的癌症都属于上皮细胞癌。搞清楚正常上皮组织在生长过程中保持秩序的规律，对于理解癌症早期异常生长如何破坏组织结构至关重要。目前，Matt Gibson与Subu Ramanathan等研究人员正在探索基底膜等物理环境与细胞几何形态如何共同发挥作用。
原文：https://phys.org/news/2026-10-scientists-cell-division-cells-reshape.html