据发表在自然细胞生物学（Nature Cell Biology）上的一项新研究指出，触发肌肉收缩的过程同样也控制着哺乳动物胚胎发育的关键阶段。由海德堡的欧洲分子生物学实验室（EMBL）进行的这项研究中，测量并绘制了位于极早期胚胎阶段的细胞如何紧密地连接在一起。科学家们还发现了一个之前没有被观察到的细胞行为：细胞在胚胎中‘跳舞’，它们之中的每一个都作出同样有节奏的运动。

研究聚焦于一个被称为紧缩的发育阶段，其在8细胞时期的胚胎中发生。紧缩使胚胎细胞从松散连接的组合转变为紧密粘合的单一实体。紧缩过程——约需要10个小时——细胞改变形态以建立胚胎的整体结构，增加了它们之间彼此接触的面积。

通过采用一种新的方法，研究人员能够测量在紧缩过程中改变细胞的形态所需的力。

能够直接测量胚胎内的力而不需破坏它，这意味着研究人员能够调查哪种细胞过程是紧缩过程背后的主要驱动力。

第一个竞争者是称为粘附的过程。它由E-钙粘蛋白控制，这是细胞表面的一种能使细胞连接在一起的粘附分子，当分子彼此连接时就把两个表面像拉链那样拉上。此前的研究表明，当粘连被阻断时，压缩就不会发生。

第二个竞争者是细胞收缩，一种由肌球蛋白控制的过程，肌球蛋白是一种也能引起肌肉纤维收缩的动力蛋白。肌球蛋白‘行走’在由另一种称为肌动蛋白的蛋白形成的轨道上。每个细胞在膜的下方都有一层肌动蛋白，肌球蛋白收缩这个皮质层，控制着细胞表面的张力。EMBL海德堡团队还发现当细胞的收缩力被阻断时，紧缩就不会发生。

博士后研究员及第一作者，Jean-Léon Ma?tre解释说：“通过测量在每个细胞收缩过程被阻断时细胞的张力，我们能够证明这是一个收缩力去拉动细胞一起去压缩胚胎的过程，而不是充当胶水将彼此“粘接”在一起的附着力。粘附固然重要，但它只是起到一个锚定作用，而不是紧缩过程的动力源。”

这一发现使由Takashi Hiiragi所领导团队的生物学专家和在Nédéléc小组工作的物理学家的合作成为可能。

Hervé Turlier解释道：“研究表明，是胚胎外表面不断增加的张力推动着紧缩的进行，而不是细胞与细胞之间接触的松弛力。事实上，这两个力之间比率的变化现在给我们提供了一种简单的方式来描绘紧缩过程，虽然这之间有着复杂的生物学机制。”

同时尽管紧缩过程发生的时间比较短，该团队还是观察到细胞开始“跳舞”。这种‘舞蹈’是由使细胞表面发生弯曲的一个收缩力的波动引起的，每80秒一个周期。

“我们现在不知道这个‘舞蹈’是否重要，” Hiiragi说。“我们所知道的是，它与紧缩过程同步发生，并受其控制。”

其他动物的胚胎细胞已知也是每80秒搏动1次，但这种特殊形式的运动以前从未被观察到。进一步的研究有望揭开这一奇特现象背后的细节。