宅不住？其實在你爸媽出生前，你就進行過一次長征_風聞

【本文由公眾號“把科學帶回家”提供，ID：steamforkids】

撰文 | 犀牛

父母出生前，你當然還沒有合體，也不是精子和卵子，而是他們體內一些比精卵更原始的細胞，叫原始生殖細胞（Primordial Germ Cells），它們一個個散落在你父母體內的眾多細胞之間，通過細胞遷移（Cell migration）這種方式移動，開始了一場大遷徙，那些細胞猶如在擁擠的人羣中緩慢穿行……

故事要從你的奶奶（姥姥）懷孕不久説起。那時你父親（母親）在子宮裏剛剛度過約24天，也才剛剛發育。當時還是散裝的“你”——原始生殖細胞，就已經閒不住了。這些細胞也剛出現不久，散落在胚胎內的某片區域。但這些細胞所在的位置，並不是以後要孕育你的位置，所以要達到那裏。

第5周的胚胎（懷孕約7周）圖片| embryology.ch

上面兩張圖所示的，就是這些細胞的遷移路線。從2處出發時，原始生殖細胞還是青澀的一小隊細胞，在陸續遷移的過程中，它們不斷地蜕變，並壯大隊伍，最終到達5處的位置落地生根，那裏是原始的性腺。

在胚胎進入第6周後，這些細胞的遷移基本完成，這時它們變得更像後來的生殖細胞，而且成為了一支數量可觀的大部隊。拿小鼠來説，原始生殖細胞開始遷移時，大約只有100個，等到遷移完成，已經增殖到4000個左右了。

當時的胚胎很小，第5周胚胎大約9毫米，第6周胚胎大約13毫米，再看看上面圖中的比例，原始生殖細胞的遷移路線是肉眼可見的短，但對它們來卻是真的長征路，要花幾天才能完成遷移。

因為細胞遷移這種移動方式非常緩慢，有些類型的細胞每分鐘只能移動1微米。相比之下，如果精子以平均速度遊過上面的遷移路線，也就是一兩分鐘的事情。

細胞遷移之所以緩慢，是因為沒有血管這樣的高速公路可用，細胞只能徒步穿越層層細胞。它們真的是用腳走路，就像這樣：

@Alexandre Saez

這就是細胞遷移過程的四個步驟：伸腳、抓地、前移、收腳。這4個動作做下來，可能30多秒就過去了。雖然外面看起來慢吞吞，不過在細胞裏面就是另一番景象了。我們來一組蒙太奇看看：

細胞外：準備緩慢伸腳~i~n~g

同時的細胞內：

“接到命令！肌動蛋白到前方集合，開始組裝微絲！馬上行動！”

紅色顆粒為肌動蛋白，組成的長條為微絲，微絲只有一端在組裝

“首批微絲組裝即將完工，側面的下一組開始！”

微絲延伸到一定程度後，在其側面會啓動新的微絲組裝

“下一組，快快快！這不是演習，重複，這不是演習，gogogo！”

“同時調整隊形！後面的肌動蛋白解散！”

上圖此時對應的細胞外：細胞膜凸起了一些，大概只有其直徑的1%，如果把細胞看成一個圓，那凸起的效果和下面圓右上角的黑點差不多。（這是按照上圖中微絲的結構和肌動蛋白的個數計算的，並不代表伸腳的過程完成。）

仔細看

隨着肌動蛋白的不懈努力，細胞最終成功頂出了腳，因為是臨時形成的，所以就被稱為偽足。大家熟知的變形蟲（阿米巴原蟲）就是通過伸出偽足來運動和進食的。

變形蟲（之手）吞噬硅藻（細梭形的物體） | Deuterostome

還有一類理論認為偽足不是被頂出來的，是被鞭打出來的：微絲如果死死頂住細胞膜，那新的肌動蛋白就結合不上去了，但熱能會促使微絲彎曲，這樣肌動蛋白的組裝就能繼續了。微絲就像被掰彎的鋼條，會彈回原來筆直的形狀，那時微絲就鞭打在了細胞膜上。這樣的微絲多了，細胞膜就形成了凸起。

伸出的偽足可以分為兩類，一類是絲狀偽足，由一根或者成束的幾根微絲頂出來，比較尖，這樣的偽足主要是試探周圍的信號，找到自己的落腳點；還有一類是片狀偽足，由一團橫七豎八的微絲頂出來，主要推動細胞向前進。

偽足找到落腳點之後，就會形成黏着斑，和細胞外的一點粘在一起。其實是偽足裏面的微絲通過黏着斑和胞外特定位點結合。黏着斑就是細胞前進的着力點，微絲一頭抓着黏着斑，另一頭產生收縮力把細胞的“屁股”向前拉，落後的胞體便向前移動了。

其中收縮力的產生還有一功臣，就是在微絲上行走的肌球蛋白，它可以一頭在微絲上行走，另一頭抓着其他分子，既可以運貨，也能產生力。我們的肌肉也是由它們這對組合完成收縮的。

上為肌動蛋白組成的細肌絲，下為肌球蛋白組成的粗肌絲

肌肉收縮 | Alila Medical Media

像這樣有專用軌道的搬運工，在細胞裏還有更出名的，就是在微管上行走的動力蛋白，它比肌球蛋白還要強壯。

動力蛋白誤送病毒 | Discovery & YYeTs

和微管一比，微絲就像鋼絲。鋼絲達人肌球蛋白在鋼絲上操作，使得細胞的屁股往回收了收。但細胞要真正的向前移動，還需要把細胞最後面的黏着斑解開。解開黏着斑的同時，新的偽足也在形成，細胞遷移新一輪的動作循環又開始了。

玻璃表面的細胞遷移 30倍真實速度

Julie A. Theriot (2011)

原始生殖細胞就是這樣一步步走向性腺，到達後不久，它們就開啓新的使命，成為了生殖細胞。在未來的日子裏，它們會發育成精細胞或者卵細胞，並在某次不可描述的事情後，精子、卵子合體，才變成完整的你。

但有時原始生殖細胞也會走錯路，沒能到達性腺，也就不會有後來曲折的故事，只能泯然眾人矣，成為一個平平無奇的體細胞。

大多情況下遷徙中的細胞是不會迷路的。指明方向的，有時候是細胞外某種物質的濃度，細胞會向着一個濃度梯度的一側前進；有時候是一些路標分子，很多時候細胞伸出偽足就是在周圍試探，找到路標分子才會前進，以此保證不會迷路。

除了胚胎時期，細胞遷移也不時在我們體內發生。

當我們身體受損傷，修復機制會立馬啓動，周圍的細胞就會增生並遷移到傷口位置。如果損傷還伴有炎症，就需要更復雜的工程了。

這時身體會先清障修路，肉芽組織會先增生，並溶解吸收壞死組織和異物，完成清障；同時肉芽組織會填補空缺，其中含有毛細血管，血管內皮細胞遷移到受損部位修建新的血管，這就是高速公路。

另一邊的白細胞已經嗅到了細菌的味道，跟着特殊分子的濃度，在血管高速公路中直奔而來，然後穿過血管壁，遷移到炎症的事故現場，開始清理。從血管遷移到事故現場，用時大概2-12分鐘，要比全程細胞遷移節省不少時間。

所以那句老話説的還挺有道理，不論你是不想宅着，還是想要長征——