娛樂城|細胞如何移動而不被卡住

細胞速度或細胞移動的速度取決於表面在其下方的黏性,但是這種關係的精確機制數十年來一直難以捉摸。現在,來自亥姆霍茲協會(MDC)的馬克斯·德爾布呂克分子醫學中心和慕尼黑的路德維希·馬克西米利安斯大學(LMU)的研究人員已經弄清楚了精確的力學原理,並開發了一個數學模型來捕獲參與細胞運動的力。研究結果發表在雜誌上 美國國家科學院院刊 (PNAS),為發育生物學和潛在的癌症治療提供了新的見識。細胞運動是一個基本過程,在細胞分化為目標細胞類型然後移至正確的組織時特別重要。細胞還可以移動以修復傷口,而癌細胞則爬行到最近的血管以擴散到身體的其他部位。”研究人員現在可以使用我們開發的數學模型來預測不同細胞的行為方式。娛樂城MDC的數學細胞生理學實驗室負責人Martin Falcke教授說,並共同領導了這項研究。“準確了解這些基本運動可能會提供新的靶點來中斷腫瘤轉移。”多虧了LMU的實驗物理學家和MDC的理論物理學家的合作,由JoachimRädler教授領導的實驗學家追踪了超過15,000個癌細胞在粘性表面上狹窄狹窄的通道中移動的速度,其中粘性在高低之間交替變化。讓他們觀察細胞在黏性水平之間轉變時發生了什麼,這更能代表體內的動態環境。然後,Falcke和Fahke實驗室的第一作者,博士生Behnam Amiri使用了大型數據集,以開發數學方程式,以捕獲影響細胞運動的元素。”以前的數學模型試圖解釋細胞遷移和運動是非常特定的,它們僅適用於一種功能或細胞類型。”阿米里說。 “我們在這裡試圖做的是使它盡可能簡單和通用。”該方法的效果甚至超出了預期:該模型與LMU收集的數據相匹配,並適用於過去30年中對其他幾種細胞類型的測量“這令人興奮,”法爾克說。 “很難找到一種理論來解釋如此廣泛的實驗結果。”摩擦是關鍵當細胞移動時,它沿行進方向推出其膜,使肌動蛋白絲的內部網絡擴展,然後剝離從它的後端。這種情況發生的速度取決於細胞與細胞表面之間形成的粘附力。如果沒有鍵,則細胞幾乎不會移動,因為肌動蛋白網絡沒有任何可抵抗的東西。原因是摩擦:“當您穿著溜冰鞋時,您不能推汽車,只有在鞋子和地面之間有足夠的摩擦時,您才能推汽車”,法爾克說。娛樂城增加,產生更多的摩擦力,細胞可以產生更多的力並更快地運動,直到它變得如此粘稠時,要拉出後端變得更加困難,從而再次降低細胞的速度。當電池的前端和後端經歷不同程度的粘性時,會發生這種情況。他們特別想知道當電池的後端比前端更粘時會發生什麼,因為那是電池可能被卡住而無法產生足夠的力將後端拉出的時候。如果粘附力更像是螺絲,則將電池固定在基板上。起初,Falcke和Amiri i娛樂城推薦在他們的模型中排除了這種類型的“彈性”力,但該方程式僅在摩擦力下起作用。“對我來說,最具挑戰性的部分是使我的頭腦只圍繞摩擦力起作用娛樂城推薦”,Falcke說,因為電池沒有牢牢地卡在其上。但正是像摩擦力一樣,即使背面的粘結力比正面強,電池也能繼續移動,從而像透明膠帶:“即使用很小的力將膠帶稍稍拉開,也仍然可以將膠帶剝離-非常緩慢,但會脫落,” Falcke說,“這是防止電池卡住的方法。 “研究小組現在正在研究細胞如何在兩個維度上運動,包括如何使它們難於左右轉彎和掉頭。參考:Schreiber C,Amiri B,Heyn JCJ,RädlerJO和Falcke M:在粘附力方面,階纖連蛋白泳道上運動細胞的速度關係和長度適應 PNASDOI:10.1073 / pnas.2009959118本文已從以下材料重新發布。注意:材料的長度和內容可能已被編輯。有關更多信息,請聯繫引用的來源。