細(xì)胞通過控制其鄰居的剛度來移動(dòng)

今天發(fā)表在eLife 上的一項(xiàng)研究表明，細(xì)胞可以通過使用稱為肌成束蛋白的蛋白質(zhì)來控制相鄰細(xì)胞的剛度，從而控制它們?cè)隗w內(nèi)移動(dòng)的能力。

這一發(fā)現(xiàn)可能有助于科學(xué)家更好地了解細(xì)胞在早期發(fā)育過程中如何遷移，以及它們會(huì)發(fā)生什么導(dǎo)致某些發(fā)育障礙。它還可能提供有關(guān)癌細(xì)胞如何傳播的新見解，并幫助科學(xué)家開發(fā)出減緩或阻止它們的新方法。

細(xì)胞遷移的實(shí)驗(yàn)室研究表明，細(xì)胞在更硬的人造表面上移動(dòng)得更快、更容易，但相同的條件是否會(huì)促進(jìn)活生物體中的細(xì)胞移動(dòng)仍然未知。

“了解控制遷移細(xì)胞與其在活生物體中移動(dòng)的表面之間的這種力平衡的機(jī)制對(duì)于了解異常遷移和癌癥轉(zhuǎn)移引起的發(fā)育缺陷如何發(fā)生至關(guān)重要，”第一作者、美國(guó)醫(yī)學(xué)部研究生 Maureen Lamb 解釋說。美國(guó)愛荷華市愛荷華大學(xué)卡佛醫(yī)學(xué)院解剖學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)。

為了研究更自然環(huán)境中的細(xì)胞運(yùn)動(dòng)，Lamb 和團(tuán)隊(duì)檢查了果蠅卵巢中細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)。他們專門研究了在基因工程中缺乏一種叫做肌成束蛋白的蛋白質(zhì)的細(xì)胞中發(fā)生的情況，肌成束蛋白調(diào)節(jié)一種叫做肌球蛋白的細(xì)胞硬化蛋白。

他們發(fā)現(xiàn)，在缺乏肌成束蛋白的細(xì)胞中，肌球蛋白的活性增加，細(xì)胞及其相鄰細(xì)胞都變硬，阻礙了它們的運(yùn)動(dòng)。當(dāng)該團(tuán)隊(duì)將肌成束蛋白恢復(fù)到遷移細(xì)胞時(shí)，這會(huì)導(dǎo)致正常的肌球蛋白活性和鄰近細(xì)胞的僵硬，從而促進(jìn)細(xì)胞運(yùn)動(dòng)。他們還發(fā)現(xiàn)了一種細(xì)胞可以用來打開和關(guān)閉肌成束蛋白的機(jī)制。

“我們已經(jīng)證明，遷移細(xì)胞使用肌成束蛋白來控制周圍細(xì)胞的硬度，使它們更容易穿過身體，”蘭姆說。

細(xì)胞可以通過調(diào)節(jié)周圍細(xì)胞的剛度來控制其移動(dòng)能力的意外發(fā)現(xiàn)可能對(duì)理解癌細(xì)胞如何傳播具有重要意義。當(dāng)癌癥擴(kuò)散到原始腫瘤之外并形成轉(zhuǎn)移時(shí)，治療變得更加困難并降低了患者的生存機(jī)會(huì)。

“如果癌細(xì)胞使用我們研究中發(fā)現(xiàn)的相同機(jī)制，那么有可能通過改變它們喜歡移動(dòng)的組織來減少它們的擴(kuò)散，這樣組織就不會(huì)因細(xì)胞而變硬，”高級(jí)說作者 Tina Tootle，愛荷華大學(xué)卡佛醫(yī)學(xué)院解剖學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)副教授。“下一步是在更大的生物體中測(cè)試這個(gè)想法，看看它是否可以成為減緩或預(yù)防癌癥傳播的潛在策略。”

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