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[资源分享] 浅析肿瘤细胞迁移运动的阿米巴模式

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发表于 2019-1-7 09:11:12 | 显示全部楼层 |阅读模式

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在肿瘤发生的病理过程中存在者细胞迁移,细胞迁移机制对癌细胞的扩散十分关键,生物公司提供的细胞迁移实验服务可以观察细胞的侵袭和粘附能力,以探索和寻找抑制肿瘤细胞迁移和侵袭的药物。目前对抗和治疗癌症的手段主要在于确定和调节癌细胞迁移的主要因素,不仅要考虑分子层面的生物化学作用,也要考虑其力学调控机理,因此研究肿瘤细胞迁移模式对于医药研发至关重要。阿米巴细胞迁移模型是肿瘤细胞在三维培养基质中迁移的主要模式之一。

细胞的迁移运动存在与组织发育、伤口愈合以及血管发生等许多正常的生理过程中,同时也是炎症反应和肿瘤发生等病理过程中的重要步骤和关键环节。常见的细胞迁移实验服务包括细胞划痕试验和Transwell实验服务。

1、肿瘤细胞的迁移运动

肿瘤细胞的转移扩散包括4个过程,首先是癌细胞间黏附能力下降,从原发瘤脱落,然后脱落癌细胞与细胞外基质相互黏附,接着癌细胞以主动方式侵入循环管道,最后在特定器官的毛细血管滞留并黏着,再次穿过血管器并定居、增殖,形成转移灶。对于癌细胞的转移来说,癌细胞必须具有运动能力才能从A部位迁移到B部位,若无癌细胞的运动,就没有无癌转移扩散的可能。由于癌症的形成与肿瘤细胞的迁移能力密不可分,这也成为了一个诊断和治疗癌症的一个靶点。美迪西是一家医药研发外包服务公司,提供细胞迁移实验服务

癌细胞运动是一个连续过程,癌细胞运动方式与白细胞相似,主要表现在伪足样伸展。其运动过程,先形成伪足,并通过相应的基膜上有受体与之黏附,拉动该部分的胞体前移,随后胞体收缩后细胞释放黏附受体,使整个细胞移动。这是一个重复而协调的过程,许多机制尚不清楚。

黏附,在癌细胞的侵袭运动中起双重作用:一方面癌细胞必须先从其原来黏附的原发灶上脱离,才能侵袭,另一方面癌细胞又需有黏附才能移动。癌细胞从连续的黏附接触和黏附解除中获得移动的推动力,所以癌细胞侵袭移动的过程是黏附的过程。因此CAM、黏附力与癌转移的关系是研究癌侵袭转移的一大热点。若能抑制细胞运动。则可能成为阻断肿瘤转移的途径之一。

2、肿瘤细胞的阿米巴运动

癌细胞转移迁徙的机制由运动因子启动,运动因子与受体结合后,通过信息传导而引发癌细胞的运动。癌细胞运动是癌细胞侵袭周围组织及侵入和穿出血管所必需。早在1863年病理学Virchow就提出肿瘤细胞具有阿米巴运动,现已被许多研究证实。阿米巴迁移又称为非动力依赖型迁移,其特征是肌动蛋白单体聚合局域与胶原纤维相互作用的边界模糊,β1整合素不聚集,不产生胶原纤维的结构重组,因细胞与基底黏附不牢,所以多呈圆形。有研究者发现阿米巴是一种椭圆形细胞,通过一种或几种非整合素受体以较低结合力与胞外配体结合,且具有高速变形性,在几秒内就可通过形变来移动位置。在高等真核细胞中,阿米巴运用通常发生在造血干细胞、白细胞和一些肿瘤细胞中,这些细胞通常以与基底较弱的短暂黏附来驱动这种快速爬行的运动方式。

阿米巴细胞迁移过程主要通过四步循环,分别是皮质层断裂(或细胞膜与皮质的分离)、细胞质流动形成气泡、皮层愈合后与细胞膜相连(或皮层与细胞膜相连)、胞体的收缩。阿米巴细胞迁移模式区别于其他迁移模式具有四个明显的特征:气泡形成过程中无肌动蛋白纤维聚合、细胞与ECM接触无局部黏着斑形成、高度变形速度非常快、不存在独特的水解和基质重组。

(1)首先阿米巴细胞迁移模式主要依靠伸出的气泡带动胞体的整体前进,而决定气泡生长的主要因素是胞内信号引起的内压变化,在胞内显著缺乏肌动蛋白层和肌动蛋白纤维聚合的情况下,气泡能够驱使细胞发生迁移;

(2)胞内信号和细胞质的流动对气泡的生长至关重要,由于缺乏整合素受体,所以局部黏着斑的形成受限,对ECM的牵引力和细胞黏性要求很小。因此迁移模式适用于体型较小类似于球体或椭球体的悬浮细胞,如T淋巴癌细胞、肺癌细胞、白细胞等,所以其速度是间充质模式的10~30倍;

(3)最后可根据迁移过程中是否有水解酶来判断是否符合此迁移模式,由于细胞膜缺乏相关水解酶,故而没有水解现象和基质重组。

阿米巴细胞迁移模式中因缺少肌动蛋白的聚合,故细胞能够消耗很少的能量到达目的地,且因伸出的气泡具有较好的弹性和可塑性,所以细胞能够入侵ECM中很小的空间,其速度更快、方向更准确。此迁移模式主要依靠细胞膜的力学特性,通过内部信号、细胞膜、皮质层及细胞质的相互耦合作用,及气泡伪足探索,结合少量ECM纤维作用来完成迁移过程。

癌细胞的局部浸润可能取决于阿米巴样运动的能力,这种运动可能与肿瘤细胞内微丝的增加有关。如用破坏微丝的药物,如秋水仙硷、长春新硷、氨基甲酸酯等,可抑制恶性肿瘤的侵袭性。在肿瘤细胞迁移过程中其迁移运动方式会遵循一定的模式,但是其运动方式不是固定不变的。肿瘤细胞的自身状态和微环境的变化都会对其迁移方式产生很大影响。当改变某些因素时,肿瘤细胞的运动状态能在不同的迁移模式之间转化。对于临床治疗而言,如何有效抑制肿瘤细胞的恶性转移和防止手术后残余肿瘤的扩散始终是治疗策略的核心,因此弄清楚肿瘤细胞的迁移运动模式可以为抗侵袭或抗转移治疗提供指导。

发表于 2019-1-8 10:30:32 | 显示全部楼层
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