幾何世界新成員：scutoid

在幾何的世界中，大家原本以為不會再有新形狀出現，但最近科學家透過研究上皮細胞排列的形狀，發現了新形狀「scutoid」。

歡迎幾何新成員！

在幾何的世界中，大家原本以為不會再有新成員加入，但根據研究人員的最新發現，一種全新的形狀還沒有被人廣泛使用，他們將這種形狀命名為「scutoid」（盾柱狀），並且將研究發表在《自然通訊》期刊。

研究上皮組織時發現

這份研究是由西班牙塞維亞大學、巴伯羅德歐拉維德大學和美國理海大學一起發表，這三所研究機構的人員在研究上皮組織時，發現了「scutoid」這種形狀，而這種形狀的出現和人體的奧祕息息相關。

▲ 上皮組織由排列緊密的上皮細胞構成，它能發揮覆蓋、促進分泌和保護的功效。上圖是上皮組織細胞排列的其中一種模樣。（Source：Flickr/Servier Medical Art CC BY 2.0）

就和樂高一樣

說到上皮細胞，這種細胞在人體內外排列，幫助人體定型，讓組織得以折疊和彎曲。塞維亞大學研究人員艾思古德洛（Luisma Escudero）說：「上皮細胞就像建造器官的積木，它們就像能組成動物的樂高。」

要排得緊密，又要能彎

隨著器官越長越複雜，上皮細胞「開始移動並且緊密排列在一起」。過去，科學家認為要排得緊密、結實，組織必須是瓶狀或是柱狀，這樣排在一起還可以適應彎曲的表面。然而，透過電腦模擬和動物觀察，研究人員發現細胞會排成「scutoid」這種形狀。

▲ 當兩個「scutoid」排列在一塊，可以最緊密的連接在一起。（Source：Nezu Williamee）

讓彼此的接觸最有效

首先，研究人員利用電腦模擬並且預測哪些細胞在保持平面或彎曲下，彼此間的接觸最有效，結果電腦出現了一個長得像角柱的形狀，但又不是角柱。

觀察果蠅和斑馬魚後……

就在研究人員質疑這種沒看過的形狀時，他們利用顯微鏡觀察果蠅唾液腺細胞以及斑馬魚細胞後發現，牠們的細胞組織都長得跟這種叫不出名字的新形狀一樣。於是，研究人員認為這種形狀的細胞組織存在於任何彎曲的上皮組織，連人類也不例外。

Our paper on 3D packing of epithelia is out now. We model curved epithelia and predict that cells adopt a previously undescribed geometrical shape that we call “scutoid”. We confirm the presence of scutoids in several curved tissues. Scutoids are nature solution to bend epithelia pic.twitter.com/c6AYlpzFYC

— LM Escudero (@lmescu) 2018年7月27日

上圖由左而右分別是角柱體、平截頭體、擬柱體和「scutoid」。塞維亞大學研究人員艾思古德洛在 Twitter 寫到：「我們關於 3D 上皮細胞排列的研究已經出爐了。我們模擬了彎曲的上皮細胞，並預測細胞會呈現一種先前沒形容過的幾何形狀，我們稱這種形狀為『scutoid』。我們在數個彎曲組織中確定了『scutoid』的出現。對彎曲的上皮細胞來說，『scutoid』是當然的答案。」