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细胞之间的力传递可协调细胞的集体运动

数十亿个细胞如何通信以执行任务?细胞通过运动在其周围环境上施加作用力-并以此进行交流。他们作为一个小组工作,以渗透他们的环境,进行伤口愈合等。他们感觉到周围环境的僵硬或柔软,这有助于他们系并组织集体的努力。但是,当细胞之间的连接被破坏时,就会出现一种情况,就像癌症发作时一样。

哥本哈根大学尼尔斯波尔研究所的助理教授Amin Doostmohammadi通过计算机建模和生物学实验,与法国,澳大利亚和新加坡的生物物理学家合作,在一个跨学科项目中研究了细胞运动和连接的机制。结果现已发表在《自然材料》上。

Amin Doostmohammadi解释说:“我们需要了解细胞如何在单个细胞水平上转化这种“从感知到的知识”,并将其转化为集体水平上的作用。这在生物学上仍然是一个黑匣子-细胞如何与其细胞对话邻居并充当集体?”

周围组织的力决定细胞行为

单个细胞的运动方式是收缩的:它们拉动其所在的表面以使自身向前移动。但是,排列在我们空腔和表面上的细胞,例如血管管或器官表面的细胞,都能够产生拉伸力。他们反其道而行之,而不是收缩,而是与邻居建立了牢固的系。当收缩细胞与邻居细胞接触时,它们便能够转变为可拉伸细胞。例如,如果当收缩细胞感觉到空隙或空白时(例如出现伤口时),它们可以放松细胞-细胞连接,变得更加个体化,并且在愈合伤口时,它们又与邻居形成牢固的连接,可以说,变得越来越广泛,缩小了差距。

细胞连接减弱可能是癌症发作的标志

细胞通过粘附连接与其相邻细胞连接。它们将其内部细胞骨架相互连接,并能够通过牢固的接触传递力。“因此,我们问自己,如果我们禁止细胞建立这种牢固的连接,将会发生什么?结果是,可伸展的,牢固连接的细胞变成了连接较弱的收缩细胞。这很重要,因为失去这种系是其特点失去系的细胞开始表现出更多的个体行为,并能够渗入周围环境。这个过程也发生在胚胎发育时,但主要的区别在于,当健康细胞达到其目的(如形成器官)时,它们又恢复了原始形态。癌细胞没有。它们位于一条单向的街道上”,

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