细胞和生物组织在胚胎发育和器官形成等过程中都会经历显著的不可逆变形。由香港大学（港大）机械工程系林原教授领导的研究团队在一项突破性研究中揭示了塑性应变是如何在单一细胞中产生，然后在组织内传播。
研究成果已于国际权威学术期刊《美国国家科学院院刊》 （PNAS）发表，题为「A Mechanism-Based Theory of Cellular and Tissue Plasticity」。
林原教授指出︰「通过揭示不同尺度下细胞和组织塑性变形的生物物理机制，这项研究在推进我们对器官形成和胚胎发育等过程的理解方面迈出了一大步。所发展的理论架构还可为未来再生医学的发展和新策略的制订提供关键线索。」
组织、器官和有机体透过称为形态发生的生物过程来实现其复杂的三维几何形状。大量的细胞在这一过程中会以高度协调和程序化的方式来运动和变形。近期的研究表明这种变形通常是永久和不可逆的。但是，细胞和组织的塑性变形是如何形成的，以及背后的生物物理机制迄今为止对科学家来说仍然是一个谜。
林原教授与其学生孙富强、方超博士、邵雪盈博士以及新加坡南洋理工大学的研究人员提出了一个多尺度力学模型，首次阐明了在光或机械刺激作用下，肌球蛋白的主动收缩和细胞膜的热波动可以引起内吞囊泡在胞间连接上的形成并导致其长度不可逆的减小。
这种塑性收缩将拉伸邻近的细胞，并透过机械化学回馈触发它们的主动收缩以及不可逆变形，最终导致塑性变形波在组织内的传播。
此理论表明最有可能形成的内吞囊泡的尺寸约为1-2 µm，细胞连接更大的不可逆收缩可通过将一个长刺激分成多个短刺激来实现。此外，该模型还预测塑性收缩波将以恒定速度在细胞单层内传播，这些预测都与实验观察结果定量一致。
由林原教授领导的研究团队在对细胞机械塑性及其在不同生命过程中作用的研究一直处于世界的前沿。例如，他们首先揭示了细胞的各向异性和塑性变形是如何促进发育中胚胎的正常伸长。此外，他们也证明了肿瘤细胞进行不可逆变形的能力与其转移潜能直接相关。这些早期研究已发表在如《科学进展》（Science Advances）和《物理评论快报》（PRL）等重要国际学术期刊上。
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