基质塑性与纤维结构调控肿瘤细胞迁移影响规律及机制探究

作     者：刘婧仪 贾渊博 魏钊 徐峰 

作者机构：西安交通大学生命科学与技术学院 西安交通大学仿生工程与生物力学研究所 西安交通大学第二附属医院 

出 版 物：《医用生物力学》 (Journal of Medical Biomechanics)

年 卷 期：2024年第S1期

页      面：549-549页

核心收录：

学科分类：1002[医学-临床医学] 100214[医学-肿瘤学] 10[医学] 

摘      要：目的 肿瘤物理微环境是由复杂的组分构成的,例如纤维微结构和基质的塑性都是调节肿瘤生长和转移的关键因素。在体内,这两者的相互作用关系是不可分割的,但是目前这两种因素在调节肿瘤细胞行为中的个体作用仍然未探究清楚。方法 通过在体外构建了一个水凝胶模型——胶原-改性海藻酸盐互穿水凝胶网络平台,实现了独立调控基质塑性和纤维结构,从而深入分析这两种因素如何单独及共同作用于肿瘤细胞的迁移行为。结果和结论 利用该平台发现在具有高基质塑性的水凝胶中,肿瘤细胞呈现更大的铺展面积和更强的侵袭性。此外,纤维结构在高塑性环境中对肿瘤细胞的迁移特别重要,而在低塑性环境中的影响较小。进一步的机制研究表明,高塑性水凝胶促进了黏着斑(focal adhesions, FAs)的形成,这些黏着斑在短、小的纤维帮助下更容易成熟和稳定,并促进细胞迁移。这一机制揭示了肿瘤细胞如何通过感知并利用周围微环境的物理性质来调整其迁移和侵袭行为。该平台为研究肿瘤细胞与其微环境相互作用提供了新的视角和方法,建立了关于细胞如何与肿瘤微环境信号相互作用的新思路,将有助于进一步精细定制工程水凝胶平台,用于研究肿瘤的体外行为。