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　　细胞迁移对于多种生理功能至关重要，包括胚胎发育、伤口修复、免疫应答以及癌症转移等。已知的细胞迁移模式主要分为阿米巴迁移（amoeboid migration）和间充质迁移（mesenchymal migration）两种类型，但细胞并非固定于某一迁移模式，而是能够根据环境变化在不同模式间切换。例如，在低粘附或狭小空间中，间充质迁移可转换为更快速的类似变形虫的迁移形式【9】；而上皮-间充质转化（EMT）则是一种适应性机制，通过改变细胞粘附特性实现迁移和侵袭，在发育和肿瘤进展中发挥重要作用【10,11】。这种迁移模式的适应性反映了细胞运动机制的高度可塑性，对细胞在不同环境中的生存和功能至关重要。

　　粘附是细胞与周围环境相互作用的核心机制，为细胞推进所需的牵引力奠定基础 ， 在细胞迁移中起着关键作用。细胞迁移中的粘附主要通过特定分子介导，如整合素和Cadherin，它们分别与细胞外基质（ECM）成分或相邻细胞结合【12,13】。在间充质迁移模式中，细胞与胞外基质形成强粘附，从而产生推动细胞前进所需的力；而在阿米巴迁移模式中，细胞对粘附的依赖性较低，形成短暂、弱的粘附，使其能够在不同环境中快速迁移，例如中性粒细胞需要迅速到达感染部位清除病原体。然而，面对复杂多变的胞外环境，细胞如何在 不同 粘附 强度 下保持适当的粘附力和快速迁移能力，其背后的分子机制尚未完全阐明。

　　进一步研究发现，当细胞在强粘附表面迁移时，细胞膜张力的增加引发胞外钙离子内流，钙信号调控细胞骨架重排，在细胞边缘形成具有收缩力的噬缩环（contractile ring）。噬缩环收缩时，细胞呈现与基底垂直的“站立”姿态，分为上侧的胞体部分和下侧的扁平膜结构，形似高脚杯。当噬缩环收缩至无法支撑细胞时，细胞顶部着地并向前迁移，而下侧的膜结构因细胞迁移和噬缩环收缩断裂而被遗留，形成迁移体。这一过程是一种不对称的细胞分裂。研究还发现，迁移体富含SadA等粘附分子，其产生显著降低细胞粘附力，并使迁移模式转换回伪足迁移模式。

　　研究者进一步发现，细胞内合成PI(4,5)P2的主要激酶pikI的敲除会导致细胞无法在强粘附表面形成噬缩环，从而无法通过尺蠖迁移排出粘附分子，使突变体细胞被牢固粘附在强粘附表面，失去正常迁移和捕获细菌的能力。此外，小鼠中性粒细胞在强粘附表面同样能够形成噬缩环并进行尺蠖迁移，且该过程依赖PI(4,5)P2的合成。

　　综上所述，该研究揭示了迁移体在进化早期单细胞阶段已经出现，并在分子机制上展现出依赖PI(4,5)P2的进化保守性。同时，研究发现了一种阿米巴细胞中进化保守的新型迁移模式——“尺蠖迁移”，并阐明其发生机制：阿米巴细胞通过强粘附表面引发的膜张力增加，触发胞外钙离子内流，调控细胞骨架重排形成噬缩环，进而介导尺蠖迁移的发生。在此过程中，细胞通过产生富含粘附分子的迁移体下调自身粘附力，维持正常的迁移速度和捕食能力。这种适应性机制在进化过程中高度保守，因为中性粒细胞（一种在血管和组织中巡逻的免疫细胞）在遇到不同粘附特性的表面时，也会表现出尺蠖迁移模式。这表明，适应粘附环境的能力是一种有益特征，很可能受到正向选择的影响。

　　由此推测，迁移体的进化起源可能源于其在单细胞生物中对粘附调控的作用。在多细胞生物中，迁移体进一步进化，通过携带信号分子和功能失调的线粒体，参与细胞间通讯和线粒体质量控制。这种进化联系凸显了一种从单细胞生物到复杂多细胞生命中保守且适应性的机制。这项研究不仅拓展了迁移体在进化中的角色认知，还揭示了一种新型的细胞迁移模式。

　　清华大学生命科学学院的俞立教授和 清华大学博士后、 北京生物结构前沿研究中心卓越学者俞金强为本文的通讯作者，俞金强为本文的第一作者。中科院生物物理所蔡华清课题组、南京大学模式动物研究所王宏宇副教授、北京大学集成电路学院王玮教授和中科院生物物理所李栋研究员为该研究提供了重要支持和帮助。北京大学周文博博士、清华大学王东锔博士、博士生刘宇恒、博士生曲浩志、中科院生物物理所晁晓婷博士、博士生王韬然、清华大学细胞影像平台刘冰钰为本文提供了重要帮助。