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  Nature子刊：揭開癌細(xì)胞遷移的神秘面紗
  
  2022-07-14 來源：轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)網(wǎng)
  
  例如，來自芬蘭圖爾庫大學(xué)的細(xì)胞生物學(xué)家和一個(gè)國(guó)際多學(xué)科科學(xué)家團(tuán)隊(duì)首次揭示了組織僵硬是如何決定細(xì)胞定位并調(diào)節(jié)所有類型的細(xì)胞遷移行為，從神經(jīng)元生長(zhǎng)錐轉(zhuǎn)向惡性癌細(xì)胞在腦腫瘤和乳腺癌中的擴(kuò)散。該研究相關(guān)結(jié)果發(fā)表在Nature Materials上，并為阻止和指導(dǎo)癌細(xì)胞遷移開辟了新的可能性。
  
  細(xì)胞遷移
  
  隨著科學(xué)研究的進(jìn)一步發(fā)展，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，盡管二度性（細(xì)胞向增加基質(zhì)剛度的遷移）已經(jīng)確立，但我們尚不清楚單個(gè)細(xì)胞是否可以遷移到更為柔軟的環(huán)境。在這里，借助微加工的剛度梯度，我們闡述了U-251MG膠質(zhì)瘤細(xì)胞向不太硬的區(qū)域的定向遷移的觀點(diǎn)。這種“負(fù)趨性（negative durotaxi)”與典型的機(jī)械敏感性信號(hào)傳導(dǎo)或肌動(dòng)蛋白收縮力的變化是不一致的。相反，就像基于電機(jī)離合器的模型所預(yù)測(cè)的那樣，遷移到“剛度”區(qū)域，細(xì)胞可以產(chǎn)生較大的牽引力。和這個(gè)模型一樣，負(fù)性趨化性可以被選擇性地破壞，甚至被部分抑制肌動(dòng)蛋白收縮力逆轉(zhuǎn)。相反，正趨硬性可以通過下調(diào)Talin（一個(gè)關(guān)鍵離合器部件）來降低剛度，從而轉(zhuǎn)換為負(fù)趨硬性。我們的研究結(jié)果表明驅(qū)動(dòng)環(huán)境依賴性陽性或陰性的分子機(jī)制，由細(xì)胞的收縮和粘合劑機(jī)制決定。
  
  我們的細(xì)胞
  
  我們的身體是由數(shù)十億個(gè)細(xì)胞構(gòu)成的，每個(gè)細(xì)胞都有其特定的任務(wù)和在組織中精心確定的位置。細(xì)胞定位受許多因素的調(diào)節(jié)，包括組織剛性。細(xì)胞能夠探測(cè)和感知其環(huán)境，不同的細(xì)胞類型對(duì)條件有不同的偏好。感覺像童話故事里金發(fā)姑娘嘗試熊家的不同床，發(fā)現(xiàn)一張床太軟，另一張床太硬，一張床剛好。雖然這已經(jīng)眾所周知了很長(zhǎng)一段時(shí)間，但對(duì)于研究人員來說，細(xì)胞如何能夠?qū)⒆约阂龑?dǎo)到環(huán)境仍然是一個(gè)謎。
  
  博士研究員 Aleksi Isomursu 說：“科學(xué)家的普遍認(rèn)為所有細(xì)胞類型都喜歡高剛性環(huán)境，并遷移到增加剛度的區(qū)域。這一過程被稱為‘durotaxis’?！?/span>
  
  Isomursu繼續(xù)說道：“我在訪問明尼蘇達(dá)大學(xué)正在進(jìn)行一項(xiàng)研究項(xiàng)目時(shí)，注意到在交替僵硬的工程基質(zhì)上生長(zhǎng)的腦癌細(xì)胞顯示出它們轉(zhuǎn)向柔軟的相反行為。”
  
  這一觀察啟動(dòng)了一個(gè)跨學(xué)科研究項(xiàng)目，涉及癌細(xì)胞生物學(xué)，計(jì)算建模和工程，涉及到來自三大洲的研究人員。，研究人員發(fā)現(xiàn)了所有細(xì)胞類型用來引導(dǎo)自己走向環(huán)境的基本機(jī)制。
  
  研究意義
  
  據(jù)圖爾庫大學(xué)實(shí)驗(yàn)室的研究員Johanna Ivaska教授說：“這項(xiàng)研究的發(fā)現(xiàn)引起了眾多研究人員的極大興趣，甚至我們還考慮過推出一個(gè)新的術(shù)語 ‘mollitaxis’，向軟的遷移。
  
  博士后研究員Mathilde Mathieu用不同類型的藥物進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，并確定了可能使腦癌細(xì)胞停止移動(dòng)或改變方向的藥物。
  
  細(xì)胞遷移機(jī)制的鑒定為迄今為止癌癥傳播的許多神秘步驟提供了解釋，例如癌細(xì)胞如何從乳腺腫瘤的僵硬核心中遷移出來。同時(shí)，該機(jī)制的發(fā)展可能在未來阻止和指導(dǎo)癌細(xì)胞遷移方面具有重要的醫(yī)學(xué)意義。
  
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