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为探究白细胞迁移机制，研究人员开展造血和炎症中白细胞迁移可塑性研究，发现其可在多种模式间转换，意义重大。
白细胞，作为人体免疫系统的 “卫士”，时刻在身体内巡逻，抵御着病原体的入侵。在这个过程中，白细胞的迁移能力至关重要，它就像士兵在战场上灵活移动，快速抵达 “敌人” 所在之处。然而，目前对于白细胞如何在复杂的身体环境中高效迁移，以及迁移过程与其他生理过程的关联，科学界还存在许多未解之谜。比如，白细胞在不同组织环境中是如何选择迁移方式的？迁移过程又是怎样影响白细胞的分化和免疫功能的？这些问题就像一团迷雾，笼罩着白细胞迁移机制的研究领域。为了驱散这团迷雾，来自伦敦罗汉普顿大学（University of Roehampton）等机构的研究人员开展了深入研究，相关成果发表在《Journal of Muscle Research and Cell Motility》杂志上。
研究人员采用了多种技术方法来探索白细胞迁移的奥秘。在细胞研究方面，运用细胞培养和免疫染色技术，观察不同条件下白细胞的形态和细胞黏附结构的变化；通过实时成像技术，追踪白细胞在不同环境中的迁移轨迹和速度。在动物模型研究中，利用体内成像技术，直观地观察白细胞在活体组织中的迁移过程。
白细胞迁移模式及相关机制
细胞迁移在众多生物过程中都扮演着关键角色，白细胞和其他组织驻留免疫细胞的迁移方式主要有间充质（依赖整合素 / 黏附）和阿米巴样（不依赖整合素 / 黏附）两种模式。间充质迁移时，细胞会形成明显的 F - 肌动蛋白网络，高度依赖与细胞外基质（ECM）或相邻细胞的黏附来产生强大的牵引力，还具备降解 ECM 的能力，细胞形态通常呈极化且细长状。阿米巴样迁移的细胞则呈现圆形，通过静水压力和 / 或分支 F - 肌动蛋白聚合形成膜泡，与周围 ECM 的黏附极少。白细胞会根据自身类型、激活状态以及周围微环境的拓扑结构和理化性质，灵活选择迁移策略。例如，在 3D 纤维状 ECM 环境中，白细胞更倾向于采用阿米巴样运动；而在 2D 和部分 3D 环境中，白细胞则会采用间充质迁移，这一过程涉及整合素介导的黏附，包括黏着斑和足小体的形成12。
白细胞迁移在免疫细胞生物学中的作用
白细胞的迁移能力使其能够在体内长途跋涉，到达不同组织或器官。在迁移过程中，白细胞需要整合多种信号，如细胞因子、趋化因子、细胞黏附分子等化学信号，ECM 的刚性和拓扑结构等机械信号，以及炎症反应中产生的温度变化信号。这些信号的整合和后续的迁移反应，很大程度上取决于白细胞的基因表达谱和免疫激活水平。反过来，迁移模式和趋化因子的作用也能促进免疫细胞向特定表型分化和激活3。
造血过程中的白细胞迁移
造血干细胞（HSCs）位于骨髓中，它们的迁移对于不同白细胞谱系的分化至关重要。HSCs 在骨髓的不同功能龛之间迁移，受到多种因素的调控。例如，骨髓窦状细胞和相关的血管周围细胞分泌的 C-X-C 基序趋化因子配体 12（CXCL12，也称为基质细胞衍生因子 - 1，SDF-1），能与 HSCs 表面的 Gαi 蛋白偶联受体 CXCR4 结合，引导 HSCs 定位和保留在正确的骨髓龛中，并诱导其静止。当 HSCs 受到外源性信号刺激时，会发生不对称细胞增殖，产生的子代细胞会迁移到不同的骨髓龛，在那里进一步分化。不过，目前免疫细胞在骨髓龛之间迁移的具体黏附和细胞骨架重塑机制，以及迁移模式仍有待深入研究4。
白细胞迁移与分化的相互关系 —— 以树突状细胞（DCs）为例
成熟的白细胞从骨髓释放后，还可能进一步分化，DCs 的成熟过程就是一个典型例子。DCs 是专业的抗原呈递细胞，在免疫反应中起着桥梁作用。未成熟的 DCs 通过模式识别受体在血液和组织中巡逻，一旦识别到病原体相关分子，就会被激活并成熟。在成熟过程中，DCs 的迁移模式会发生变化。未成熟的 DCs 在 2D 和 3D 纤维环境中主要采用间充质迁移，依赖足小体与 ECM 的黏附；而成熟的 DCs 在某些刺激下，会转变为阿米巴样迁移。这种迁移模式的转变与 DCs 内 F - 肌动蛋白聚合机制的变化密切相关，同时也受到组织微环境拓扑结构的影响。这表明 DCs 能够根据自身成熟状态和外界环境信号，灵活切换迁移模式56。
炎症部位募集过程中白细胞迁移的调控
在炎症反应中，白细胞从血液中募集到炎症部位是一个复杂的过程，涉及白细胞黏附级联反应，包括滚动、对接、穿胞迁移和基底膜侵袭等步骤。在这个过程中，白细胞与内皮细胞相互作用，不同类型的白细胞在不同阶段采用不同的迁移模式。例如，在与内皮细胞黏附时，白细胞通过形成高度动态的片状伪足进行间充质迁移；在穿越基底膜时，不同白细胞的迁移策略有所不同，中性粒细胞可能通过蛋白酶活性重塑基底膜，而单核细胞则可能以非蛋白酶依赖的方式挤过基底膜。进入间质空间后，白细胞会根据环境的不同，在阿米巴样和间充质迁移模式之间灵活转换78。
WASP 蛋白在白细胞迁移可塑性中的潜在作用
WASP 蛋白在造血细胞的细胞骨架和黏附动力学中起着关键作用。它在足小体中调节肌动蛋白和黏附的组织和周转，还能与微管相互作用，调控微管组织和足小体形成。一些趋化因子激活 WASP 介导的信号通路，同时也作为增殖和分化信号。此外，WASP 还在细胞核中发挥作用，调节基因表达和维持 DNA 完整性。因此，WASP/WIP 功能单元可能是协调白细胞迁移可塑性与分化 / 激活状态的关键分子枢纽，但具体机制仍有待进一步研究910。
研究结论表明，细胞迁移在造血、免疫激活和白细胞向炎症部位募集过程中起着不可或缺的作用。白细胞的迁移可塑性，即能够在间充质和阿米巴样迁移模式之间灵活转换，使其能够在复杂的 2D 和 3D 组织环境中高效移动。然而，目前对于白细胞整合各种信号并在迁移模式之间切换，同时维持或获得特定分化形式的分子机制，仍然知之甚少。研究人员认为，白细胞黏附可能是感知各种刺激的信号枢纽，整合后的信号可能协调白细胞的迁移、增殖和分化，以实现有效的免疫反应。未来对 WASP/WIP 功能单元等参与白细胞迁移和其他细胞功能的蛋白质的研究，有望揭示白细胞迁移可塑性的分子机制，为治疗免疫相关疾病提供新的思路和靶点。
