通過(guò)向前彈射,人體細(xì)胞的傳播速度比以前記錄的速度快五倍以上。
密歇根大學(xué)的研究人員觀察了生物工程3D支架的運(yùn)動(dòng),該支架模擬基質(zhì)組織 - 圍繞器官的結(jié)締組織。
研究人員表示,這種首次觀察到的細(xì)胞運(yùn)動(dòng)方法可能與癌癥的傳播有關(guān)。并且在未來(lái)它可能被用來(lái)指導(dǎo)健康細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)以進(jìn)行組織修復(fù)療法。
細(xì)胞拉動(dòng)并拉伸周圍的纖維組織,最終利用這種張力向前發(fā)射。這項(xiàng)動(dòng)議看起來(lái)很熟悉,研究人員將其稱為“彈弓遷移”。
“我們發(fā)現(xiàn)細(xì)胞可以以非常明顯的方式移動(dòng),導(dǎo)致有效遷移的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)之前報(bào)道的任何東西,”生物醫(yī)學(xué)工程助理教授布倫登貝克說(shuō)。
生物醫(yī)學(xué)工程博士生William Wang是第一個(gè)見(jiàn)證它的人。他正在研究基質(zhì)組織的特性,這些特性會(huì)阻礙或促進(jìn)細(xì)胞在癌癥等疾病中的傳播。
“看到細(xì)胞移動(dòng)如此之快,我當(dāng)然感到震驚,”王說(shuō)。“更令人驚訝的是,在多種細(xì)胞類型中捕獲這種遷移模式,并發(fā)現(xiàn)它們的速度比傳統(tǒng)的細(xì)胞遷移模式快得多。”
該領(lǐng)域的研究通常涉及在平坦的培養(yǎng)皿上在顯微鏡下觀察細(xì)胞。但這并沒(méi)有提供完整的圖片。
“這些平面的二維表面實(shí)際上并不像真實(shí)組織的結(jié)構(gòu)和機(jī)械行為,尤其是那些在我們體內(nèi)發(fā)生大量遷移的表面,”王說(shuō)。
研究人員在3D纖維環(huán)境中研究細(xì)胞,這種環(huán)境更接近真實(shí)的環(huán)境。
大多數(shù)器官可分為兩部分:功能性元素,如囊,管或腺體,稱為薄壁組織,以及支持血管網(wǎng)絡(luò)的周圍膠原組織,稱為間質(zhì)或間質(zhì)。
Baker的實(shí)驗(yàn)室為兩種應(yīng)用構(gòu)建基質(zhì)組織:研究細(xì)胞在疾病進(jìn)展過(guò)程中的行為,以及推進(jìn)器官替代療法。
保留在薄壁組織中的癌細(xì)胞通??梢酝ㄟ^(guò)手術(shù)切除來(lái)有效地處理。當(dāng)它們遷移到基質(zhì)組織時(shí),它們構(gòu)成了更大的威脅。
“這是轉(zhuǎn)移,或癌癥的蔓延,殺死病人,”貝克說(shuō)。“為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),細(xì)胞必須從實(shí)質(zhì)中突破并穿過(guò)纖維基質(zhì)到達(dá)血液或淋巴管或淋巴系統(tǒng)。”