癌細胞在轉(zhuǎn)移性遷移過程中走的很輕松

當(dāng)癌細胞遷移時，在侵襲-轉(zhuǎn)移級聯(lián)過程中，它們需要在空間復(fù)雜的微環(huán)境中導(dǎo)航，同時需要選擇不同的方向。一項新的研究調(diào)查了遷移過程中參與決策過程的細胞能量學(xué)。范德比爾特大學(xué)的團隊量化了轉(zhuǎn)移過程中癌細胞的能量消耗，從而能夠預(yù)測特定的遷移途徑。

研究人員表明，盡管癌細胞在轉(zhuǎn)移過程中快速移動，但它們在選擇的路徑上卻比較懶惰。

根據(jù)研究人員的說法，遷移的癌細胞會根據(jù)能量消耗來決定在人體中走的路線，他們選擇穿越更寬，更易于導(dǎo)航的空間，而不是狹窄，狹窄的空間，以減少運動時的能量需求。這些發(fā)現(xiàn)表明能量消耗和代謝是轉(zhuǎn)移遷移中的重要因素，這使人們對代謝組學(xué)研究以及靶向細胞代謝作為預(yù)防轉(zhuǎn)移的新近研究產(chǎn)生了興趣。

這些發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)在一篇新論文中，該論文發(fā)表在《自然通訊》上，該論文由細胞力學(xué)和封閉所調(diào)節(jié)的能量成本可以預(yù)測決策過程中的遷移路徑。

作者寫道，他們的理論和實驗數(shù)據(jù)表明“通過密閉空間遷移的能量成本是由細胞和基質(zhì)順應(yīng)性之間的平衡以及直接決策的空間限制程度所介導(dǎo)的。”他們指出，能量成本是， “受到細胞工作所需的動力，以產(chǎn)生矩陣位移的力，并隨著細胞剛度，矩陣剛度和空間限制程度的增加而增加，從而限制了遷移。”而且，通過評估可能的遷移路徑之間的能量成本，他們可以“預(yù)測概率選擇遷移。”

由范德比爾特大學(xué)工程學(xué)教授辛西婭·賴因哈特·金(Cynthia Reinhart-King)領(lǐng)導(dǎo)，該論文是第一項量化轉(zhuǎn)移過程中癌細胞能量消耗的研究，從而能夠預(yù)測特定的遷移途徑。這些新發(fā)現(xiàn)基于今年早些時候發(fā)布的萊因哈特·金實驗室的類似研究，該研究發(fā)現(xiàn)了癌細胞用于遷移過程中節(jié)省能量的“起草技術(shù)”。

這些細胞是懶惰的。他們想搬家，但他們會找到最簡單的方法。” Reinhart-King指出。“通過操縱許多不同的變量，我們能夠根據(jù)細胞需要移動多少能量來跟蹤和建立針對這些體內(nèi)最少阻力的路徑的細胞偏好的預(yù)測。”

該論文的主要作者，研究生Matthew Zanotelli使用了多種方法來測試和繪制細胞運動，包括在操縱每個癌細胞的機械特性甚至物理特性的過程中，通過構(gòu)建的路徑迷宮跟蹤細胞。路徑本身。

盡管新研究的范圍集中在轉(zhuǎn)移性癌細胞上，但Zanotelli指出，這項研究的結(jié)果很快將對除癌癥以外的各種情況產(chǎn)生更廣泛的影響。

Zanotelli說：“這種類型的細胞運動發(fā)生在其他情況下，例如在發(fā)炎期間和傷口愈合期間。” “我們對能量和細胞遷移有了初步了解，我們很高興，并希望它將為未來更廣泛的研究奠定基礎(chǔ)。”

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