物理学再次揭示:生物学中迄今为止,知之甚少的细胞机制!

原标题:物理学再次揭示:生物学中迄今为止,知之甚少的细胞机制!

在考虑生理或病理条件下,细胞可作为大而紧密的上皮细胞转移。尽管以前的大多数研究表明,迁移机制受到细胞间接触的强烈调控,但物理限制对集体迁移的影响仍不清楚。现在一项由达纳赫·穆罕默德和比利时蒙斯大学教授西尔万·加布里埃尔(Sylvain Gabriele)领导的研究表明,相邻细胞的空间限制,会调节上皮组织的迁移速度,其研究成果发表在《自然物理》上,研究小组通过利用微制造技术来产生粘着微条纹。

以一种非常可控的方式再现了活体组织中观察到的生理限制。这些体外模型允许研究人员把上皮细胞胶粘剂跟踪从5至20µm宽度,没有做任何细胞间粘连。研究小组使用了从中美洲黑鲷鳞片上采集的上皮细胞作为一个健壮的主要迁移模型。细胞在有限的环境中迁移速度减慢,并改变了它们的三维形态,就像在致密上皮组织中观察到的那样。研究小组发现,封闭的环境会减少细胞前部的突出力,并阻止后缘的局灶性粘连的成熟,从而导致前向推进力的降低。

这些发现表明,上皮细胞的单独限制可以诱导类似的行为,并确定底物粘附区域的限制是决定细胞集体迁移速度的关键因素。物理学、表面化学和细胞生物学之间的联系再次揭示了迄今为止人们知之甚少的细胞机制,并为解释集体迁移提供了一种通用的机制。细胞集体迁移在整个发育过程、伤口愈合和许多疾病中都是基本的。尽管许多研究都集中在细胞与细胞的连接上,但在细胞集体迁移中,物理约束的作用仍不清楚。

研究使用不同宽度的粘附微条带来模拟上皮组织中,跟随细胞所经历的空间限制。结果表明,底物区域限制足以调节细胞的三维形态,而不需要细胞间的粘附线索。封闭细胞迁移速度与其细胞底物粘附面积有直接关系。近距离观察发现,胶合区约束减少了片状突出力,减少了前缘局灶复合体的数量,阻止了后缘局灶粘连的成熟,共同导致前向推进力较差。这些发现表明,上皮细胞的单独限制可以诱导类似行为,并确定底物粘附区限制是决定细胞集体迁移速度的关键因素。返回搜狐,查看更多

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