这是一个摄影小友看生物圈的主题，主要是从一个摄影师的角度记录生物圈中生命科学近年来的真实变化。
摄影是现代社会中的一种基本生活技能。从19年起，我跟随叔叔在科学会议里成为会议人物摄影的学习者，2023年，在这个记录爱好的支持下，我以科学摄会成员的身份有幸参加了十几场深圳的生物学国际会议。每一场拍摄的过程中，我也开始了接触生物学不同领域的征途。
除了相片，我也想以文字的形式记录下这些感受。
第一期的主题，我想介绍的是迁移体，在2023年11月的时候，我前往SMART关于migrasome的专题会。这次的专题会，是我第一次系统的认识到迁移体这种新的存在，那么迁移体是如何被人们发现的呢，以及又有什么作用呢？
这次会议有2个高频词汇：
一个是“石榴体”。【这边有一张石榴体的照片，是俞立教授团队拍摄的很经典的照片系列之一，最初因为造型类似石榴，便被取了这个有趣的名字】
【感谢俞立教授实验室成员提供照片】
其实就是我们的主角迁移体在被正式命名前的爱称；
另一个就是“收缩丝”。【在荧光标记的显像图片里是非常美丽的存在，也是找到迁移体的关键。不过这些经典图像得来不易，有时候一张图片甚至耗时一年。】
【感谢俞立教授实验室成员提供照片】
收缩丝是指在细胞迁移过程中形成的一种纤维状结构。这些丝状结构是由细胞骨架元件形成的，主要功能是帮助细胞在迁移过程中保持形状和方向。收缩丝被拉伸时，可以帮助细胞克服周围环境的阻力，从而促进细胞迁移。
迁移体与收缩丝的关系及其涉及的假设：
迁移体大多分布在细胞迁移形成的收缩丝的顶端或者分叉处，这表明迁移体可能在细胞迁移和细胞与周围环境互动的过程中扮演重要角色。迁移体可能通过收缩丝与其他细胞进行物质交换，或者在细胞迁移的路径上留下化学信号。
迁移体（Migrasome）是一个完全的新发现，在细胞生物学领域引起了相当的关注。它们是在细胞迁移过程中形成的细胞器，包含了从母细胞中迁移出的各种分子和组分，是细胞迁移过程中的重要产物。
发现历史
迁移体是在21世纪初被发现的。科学家们在研究细胞迁移时，注意到了这些之前未被识别的结构。细胞迁移是一种重要的生物学过程，涉及细胞在体内移动，这在发育、免疫反应甚至是癌症的扩散中都扮演着关键角色。
初始假说
迁移体（也被称为石榴体）的发现过程也是一个典型的科学探索故事，它展示了科学研究中假说、实验验证和新发现的逐步过程。
在最初阶段，科学家们可能观察到了细胞迁移过程中的某些特殊现象或结构，但由于缺乏足够的证据和理解，这些观察被视为假说。这在科学研究中很常见，因为新的观察往往需要通过严格的实验来验证和解释。
2012年，俞立教授（此次会议的主要发起人）在观察大鼠肾小管上皮细胞（NRK细胞）的电镜图片时，意外发现了一些不寻常的结构。这些结构类似于“开口石榴”，被称为“migrasome-like structures”（PLSs），是具有膜包被的囊泡结构，内部含有许多小囊泡，大小在0.5-3微米之间。通过这些观察，科学家得出了migrasome的存在，并且进一步通过质谱分析等方法证明了migrasome中的蛋白质成分，从而确立了migrasome作为一种新的细胞器的存在。
【Discovery of the migrasome视频】
【图片来源于2014年发表的论文“Discovery of the migrasome, an organelle mediating release of cytoplasmic contents during cell migration”-page4（https://www.nature.com/articles/cr2014135#Sec27详细的信息请参考论文）】
石榴体的这种独特形态引起了科学家的极大兴趣。它们与细胞内其他已知的细胞器显著不同，这表明它们可能执行着一些特殊的生物学功能。这种结构的大小和内部复杂的小囊泡构造使其在细胞生物学领域中成为一个重要的研究对象。
进一步的实验验证
俞立教授团队通过对模式动物斑马鱼的胚胎发育过程的实验研究，首次在活体中发现迁移体。
【“Migrasomes provide regional cues for organ morphogenesis during zebrafish gastrulation”】
备注：在生物学研究中，模式动物（如果蝇、斑马鱼、小鼠等）经常被用来研究复杂的生物过程，因为它们的某些生物学特性可以为人类的相应特性提供有价值的信息。
功能与作用
1、细胞间通信： 迁移体被认为在细胞间的物质交换和通信中起着重要作用。它们含有RNA、蛋白质和其他分子，可以从一个细胞转移到另一个细胞，影响接收细胞的行为。这种机制对于细胞间的物质交换和通信至关重要。
2、参与疾病过程： 迁移体在多种疾病的发生发展中可能扮演角色，包括癌症和炎症性疾病。
3、影响细胞迁移： 在细胞迁移的过程中，迁移体可能参与调节细胞的移动路径或方式。它们通常位于细胞迁移形成的收缩丝的顶端或分叉处，这表明它们在细胞迁移过程中有特定的定位和功能。
4、生物学标记： 迁移体的出现和特性可能作为某些生物学过程或疾病状态的标记。
新发现的重要性
迁移体（石榴体）的发现为我们理解细胞迁移、细胞间通信以及相关疾病提供了新的视角。这种发现不仅丰富了我们对细胞生物学的知识，还有望揭示细胞行为的新层面，对癌症治疗、组织修复和免疫反应可能具有重要的应用价值。
正是因为这样的关联性，这次的会议集结了各种肿瘤研究团队，包括乳腺癌、肠癌等，由于它们在细胞迁移中的作用，迁移体可能与癌细胞的侵袭性和转移能力密切相关；迁移体可能在肿瘤微环境中发挥作用，影响肿瘤细胞与周围正常细胞的交流。
也出现了标志物研究方向的学者，和研究显微成像技术的学者。先进的显微成像技术使得科学家们能够观察到以前无法看到的生物结构甚至是动态过程，如活细胞中的迁移体，这些观察可能导致新的生物学发现和进一步的证明。如果未来出现更先进的显像技术，我们就能看到更多的新发现，而这些新的发现会以难以想象的速度推动当代生物学的发展。
无论是关于在不同活体细胞里观察到的新的migrasome还是基于migrasome引起的定位（识别特定类型的癌症或其发展阶段）的功能，都能到了很大程度的关注。
当然大家更希望合作推广的是基于此观察结果，从而试图引入治愈物质，对于疾病产生正向的作用。迁移体可能被用作一种工具，用于向特定细胞输送药物或治疗物质，尤其是在针对癌症的精准治疗中。
备注：观测迁移体使用的成像技术
最早期，科学家通过使用透射电子显微镜（TEM）观察到细胞外围存在着一种膜结构，此外，扫描电子显微镜（SEM）的研究也观察到了与TEM相似的膜结构。
在2021年，俞立教授团队联合脑与认知科学研究院、自动化系戴琼海院士团队在《Cell》杂志上发表的论文，介绍了扫描光场显微镜（DAOSLIMIT）的开发及其应用。
透射电子显微镜（TEM）
原理： TEM通过将电子束穿透超薄的样本，然后使用电子透镜系统来聚焦通过样本的电子以形成图像。用途： TEM能够提供非常高的分辨率，可以观察到原子或分子层面的细节，常用于研究细胞结构、病毒、以及纳米材料等。
扫描电子显微镜（SEM）
原理： SEM通过扫描样品表面的聚焦电子束，然后收集样品表面反射或散射的电子来形成图像。用途： SEM主要用于观察样品的表面和微观结构，提供样品表面的高分辨率三维图像。
扫描光场显微镜（DAOSLIMIT）
DAOSLIMIT 是一种先进的成像技术，它允许对活体哺乳动物的亚细胞结构进行长时间、三维的、高速高分辨率的观察。这种技术突破了传统显微成像技术的限制，特别是在活体样本的长时间成像方面。它利用特殊的光场成像原理来捕捉样品的三维信息。这种技术通过记录来自不同角度的光线，可以重建出样品的三维结构，提高细胞和组织的视觉化质量，这对于观察活细胞和动态生物过程非常有用。但它不是直接突破衍射极限提高分辨率。
迁移体的发现为生物医学研究开辟了新的可能性，其未来的应用和研究方向备受科学界期待。以下是几个可能的研究和应用方向：
1. 疾病机制的理解
癌症研究： 迁移体可能在癌细胞的侵袭性和转移中发挥重要作用。了解迁移体在这些过程中的角色可以帮助科学家更好地理解癌症的发展机制。
炎症和免疫反应： 在炎症和免疫反应中，迁移体可能参与调节细胞间的通信。研究迁移体在这些过程中的功能可能揭示新的治疗炎症性疾病的方法。
2. 生物标志物的发展
早期诊断： 在不同器官中发现的迁移体可能作为特定疾病（如不同类型的癌症）的生物标志物。它们的存在和特性可能有助于疾病的早期诊断。疗效监测： 迁移体的变化也可能作为治疗效果的一个指标，尤其是在癌症治疗中。
3. 药物输送系统
靶向治疗： 迁移体有潜力被开发成为一种药物输送系统，特别是用于靶向癌症细胞。通过将治疗物质封装在迁移体中，可能实现更精准的药物递送。
4. 器官特异性研究
不同器官的迁移体特性： 在不同器官中研究迁移体的特性可能揭示器官特异性的细胞通信机制。组织工程和再生医学： 理解迁移体在不同组织中的作用对于组织工程和再生医学的研究可能至关重要。
5. 细胞迁移研究
迁移机制： 迁移体在细胞迁移中的作用是一个有趣的研究领域，特别是在伤口愈合和组织重建方面。
6. 跨学科合作
技术发展： 对迁移体的深入研究需要先进的成像技术和分子生物学方法。这可能促进生物学、物理学、工程学和计算科学之间的跨学科合作。
这是这次会议的一些留念。
俞立教授（清华大学）与经典迁移体图像：最早图像-绿色，第二张经典图像-红色，最近的新发现-蓝色
合照
Yaming Jiu_CAS
Yang Che_Peking University
Leiliang Zhang_Shandong First Medicine University
Yuwei Huang_Xi'an Jiaotong University
Qiao Wu_Xiamen University
Dongju Wang_Tsinghua University
Yaowen Wu_Umea university
Jiamin Wu_Tsing University
Lin Deng_Shenzhen Bay Laboratory
Hangzi Chen_Xiamen University
Cuifang Zhang_Xiamen University
Wei Cai_Sun-Yatsen University
Dong Jiang_Tsinghua University
Liang Tao_Westlake University
Ke Zeng_Nanjing University
Bei Cai_Sichuan University
Haifeng Jiao_Tsinghua University
Chen Dai_Migrasome Company
Leili Ran_Migrasome Company
会议合照
迁移体被发现的大概10年左右，时间并不长，在这些年里，很多人仍旧在寻找不同类型不同阶段的迁移体，第一个发现的人，俞立教授正在极力促进关于迁移体的平台的搭建，以便更好的发展这个细胞器的应用。
这是我认为很特别的点，之前我所知道的很多细胞器，由于被熟知的时间已经久了，所以研究的团队会更庞大，产生各种分支。这是我见到相对来说，更接近原始进程的研究和应用发展过程。相当于我亲眼看到了一个新发现的细胞器是如何激发整个科学界的热情和探索精神的！
于是就会出现，这群人好似是围着第一个发现者产生的，他的号召力在这场会议上显而易见。而所有的研究也是基于此开始散发，就会有中心的感觉，同时合作的所有学者既分散在不同的子领域，又围绕迁移体的研究保持着紧密的团结和协作。大家都是憋着无数假设陡峭前行的人。这使得整个的会议非常的有趣。
就像所有事业的开始一样，大家在创立过程中总是怀着无数的假设，怀着无数的期许，而也只有最坚定的人，才会坚持许久，产生火花。
另一个点是因为它迁移的特点。不是每个细胞器都有这么多的应用，迁移带给了人们太多美好的想象，这是它在最近10年来备受关注的重点。正是迁移的特性，才产生在癌症上的各种传递可能性，才更加具备标志物的精确性。
