Nature子刊：癌症新扩散方式

新的研究发现了癌细胞如何被吸引到特定的机械“甜点”环境。

　　

               

科学家们发现，癌细胞可以被吸引到特定的机械“甜点”环境中，这为癌症如何入侵人体提供了新的见解。这些发现可以帮助科学家和工程师更好地了解癌症是如何扩散的。这一发现还可能导致未来治疗方法的改进。这项研究于2022年7月11日发表在同行评议的多学科科学杂志《Nature Materials》上。这项工作是由明尼苏达大学双子城大学的工程师领导的一个国际研究团队进行的。

根据明尼苏达大学领导的研究小组之前的一项研究，细胞有能力感知环境的僵硬程度，它们的移动能力取决于环境。这种硬度的范围从硬(骨组织)到软(脂肪组织)到中等硬度(肌肉组织)。他们的研究表明，这些细胞可以有一个刚度的“最佳点”，既不太硬也不太软，在这个位置它们有更好的牵引力，可以移动得更快。在这项研究中，科学家们发现，环境的刚度不仅会影响细胞移动的速度，还会影响细胞移动的方向。

多年来，研究人员认为细胞总是会被吸引到更坚硬的环境中。然而，明尼苏达大学的科学家们首次观察到，细胞实际上可以向中间的“最佳点”移动。明尼苏达大学双子城生物医学工程系教授、该研究的资深作者大卫·奥德(David Odde)说:“这一发现挑战了该领域目前的想法，即细胞只会向更严酷的环境移动。我认为这一发现将改变人们对这一现象的看法。我们的数学模型预测，我们已经通过实验证明，细胞实际上可以向柔软的一面移动。”

明尼苏达大学双子城分校的工程师领导的一项新研究为癌细胞入侵人体提供了新的见解，这可能有助于研究人员了解这种疾病并开发治疗方法。上面的视频展示了癌细胞在24小时内向一个“最佳点”的迁移，这个“最佳点”位于坚硬和柔软的环境中间。 

在研究过程中，Odde和他的团队研究了脑癌和乳腺癌细胞。他们将细胞放置在两个环境之间——一个较硬的区域和一个较软的区域——并观察它们在哪里聚集。研究团队还发现，一些细胞，比如他们研究的乳腺癌细胞，有一种反馈机制，使它们在更硬的环境中抓得更紧，这解释了为什么许多之前的研究显示，细胞会向更硬的一边移动。然而，如果你从基因上关闭这种机制，细胞就会更倾向于中间。

Odde说:“我们基本上破译了癌细胞是如何侵入组织的。它们不是随机移动的。事实上，它们喜欢以特定的方式移动，如果我们能理解这一点，我们可能会更好地绊倒它们。”研究人员的下一步是利用这些信息建立一个模拟器，来显示癌细胞是如何在整个肿瘤中移动的，这将帮助他们更好地预测细胞的移动，基于它们的环境。

参考文献:“Directed cell migration towards softer environments” by Aleksi Isomursu, Keun-Young Park, Jay Hou, Bo Cheng, Mathilde Mathieu, Ghaidan A. Shamsan, Benjamin Fuller, Jesse Kasim, M. Mohsen Mahmoodi, Tian Jian Lu, Guy M. Genin, Feng Xu, Min Lin, Mark D. Distefano, Johanna Ivaska and David J. Odde, 11 July 2022, Nature Materials.