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      膠原蛋白纖維通過平衡行為促進(jìn)細(xì)胞流動
      
			
      
				2019-10-02 18:20:03
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      膠原蛋白是哺乳動物中最豐富的蛋白質(zhì)，可構(gòu)成皮膚，骨骼，肌腱和其他軟組織。它的纖維性質(zhì)幫助細(xì)胞在整個身體中運(yùn)動，但是直到現(xiàn)在，還不清楚纖維的長度如何影響細(xì)胞成群運(yùn)動。
      

      圣路易斯華盛頓大學(xué)麥克凱爾維工程學(xué)院的機(jī)械工程師阿米特·帕塔克(Amit Pathak)和他的團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)，體內(nèi)的膠原纖維長度可能是一些正常細(xì)胞用于侵襲的關(guān)鍵被忽略的參數(shù)。他們的研究結(jié)果于9月26日發(fā)表在《細(xì)胞科學(xué)雜志》
      

      上。
      

      膠原蛋白纖維通過平衡行為促進(jìn)細(xì)胞流動
      

      細(xì)胞在發(fā)育過程中四處移動，形成器官，愈合傷口，并從癌性腫瘤轉(zhuǎn)移過來。通常，在柔軟的環(huán)境中，細(xì)胞的運(yùn)動會變慢，類似于卡在泥土中;在堅硬的環(huán)境中，細(xì)胞的運(yùn)動會加快，這類似于球在打蠟的地板上滾動。
      

      在準(zhǔn)備對膠原蛋白中移動的細(xì)胞進(jìn)行實(shí)驗時，專門研究機(jī)械生物學(xué)的Pathak和他的團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的底物不具備支持纖維形成的能力。該團(tuán)隊制造了具有更逼真的纖維結(jié)構(gòu)的新型水凝膠，使它們更容易改變纖維的長度。當(dāng)他們開始工作時，結(jié)果出乎意料。
      

      帕塔克說：“我們看到的第一個令人驚訝的事情是，一些細(xì)胞群以狹窄的溪流形式從它們的菌落中逃脫，相互依存。”“我們希望細(xì)胞能夠在這種新的堅硬基質(zhì)中更快地遷移，然后像我們在體內(nèi)看到的那樣更多地移出它們的菌落。我們看到了其中的一些，但即使是在應(yīng)該緩慢運(yùn)動的軟基質(zhì)中，運(yùn)動迅速。它們比在堅硬的基質(zhì)上更有效地從菌落中流出。”
      

      然后，研究小組進(jìn)一步研究，發(fā)現(xiàn)柔軟材料上較長的膠原纖維幫助細(xì)胞移出菌落，同時也使細(xì)胞伸長，從而支持了細(xì)胞的集體遷移。
      

      Pathak說：“我們有這種集體運(yùn)動，同時膠原纖維的長度可以使它們伸長，足以幫助這種流動。”“如果我們除去纖維長度，它們不會伸長或遷移。另一方面，如果使基材變硬，則會使纖維變得如此侵蝕以至于破壞了協(xié)作性，從而破壞了這種微妙的平衡。”
      

      研究人員曾認(rèn)為，非常堅硬的癌性腫瘤將成為浸潤性的。但是，Pathak的團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)，如果膠原纖維的結(jié)構(gòu)恰到好處，那么即使是軟性腫瘤也可能成為浸潤性的。
      

      帕塔克說：“我們發(fā)現(xiàn)這種良好的平衡是，各小組必須有一定的積極性才能撤離，同時，它們必須保持合作。”“否則，沒有激進(jìn)動議或沒有合作，集體流將分崩離析。”
      
			

			
        
      
			
      
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