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该综述聚焦乳腺癌细胞力学，探讨细胞与微环境互作及机械应力对细胞行为的调控，涉及基质刚度、拓扑结构、二维 / 三维培养差异等因素，分析机械信号通路如粘着斑信号，提出靶向机械系统的治疗潜力与挑战。
乳腺癌微环境中的机械因素与功能适应性
乳腺癌细胞可破坏微环境及机械平衡，引发组织显著改变与细胞信号通路异常。近年研究聚焦乳腺癌细胞力学，解析细胞与微环境互作及机械应力对细胞行为的调控机制。
肿瘤机械微环境的动态特征
肿瘤微环境是由乳腺癌细胞、细胞外基质（ECM）及邻近基质细胞构成的动态系统。其中化学信号可通过调控细胞机械特性与行为，促进乳腺癌细胞增殖与浸润。缺氧状态与侵袭转移相关，其诱导的缺氧诱导因子（HIF1、HIF2）直接参与疾病进程。
力学传导机制与关键信号通路
环境信号与机械负荷信号研究发现，力学传导通路在乳腺癌细胞转移中起关键作用，这些通路为推荐治疗靶点与诊断指标提供依据。粘着斑信号的关键组分包括粘着斑激酶（FAK）、纽蛋白（vinculin）、桩蛋白（paxillin）、踝蛋白（talin）、Src、磷酸肌醇 3 - 激酶（PI3K）、细胞外信号调节激酶（ERK）等。
基质刚度对乳腺癌发展的影响
基质刚度是影响细胞行为的关键机械因素，主要由肿瘤周围 ECM 决定，其显著影响多条信号通路并推动癌症进展。ECM 刚度增加可促进乳腺癌细胞侵袭转移，在结直肠癌中则引发肿瘤进展。基质刚度还可影响细胞基因表达。
其他机械力对乳腺癌的作用
癌症发展受多种环境机械刺激影响，包括基质刚度与剪切应力。机械限制水平升高会加速癌症进展，如结肠和乳腺癌细胞在狭窄微通道中迁移能力更强。血流动力学因素、免疫应激、碰撞及流体力等也会在侵袭过程中影响细胞基因表达，剪切应力可激活相关信号。
乳腺癌中的机械信号与感知
生物物理学研究细胞及周围组织的物理机械特性，机械生物学则探究物理力与细胞（包括蛋白质等生物分子）的互作。机械感知是细胞检测内外机械平衡变化并启动细胞内信号的过程。本综述聚焦机械生物学与机械信号领域，探讨相关机制。
力学互作：细胞与微环境的双向通信
细胞通过动态互作（力学互作）感知环境并响应外力，这种双向通信涉及细胞对周围环境施加相应力，同时通过改变周围结构与弹性响应调整自身行为。细胞 - ECM 力学互作在不同刚度基质培养细胞的实验中得到验证。
体外研究中的机械刺激模拟
体外研究可精准复现体内机械刺激，以全面理解细胞与组织在体内整合机械感知与力学传导的过程，有助于识别这些过程的生理或病理结果，为疾病治疗寻找潜在靶点。Paszek 与 Weaver（2004）提出乳腺腺体在不同阶段会经历突然且强烈的应力。
癌症的力学适应性：内在程序的作用
研究显示组织刚度与癌症进展直接相关，提示肿瘤组织刚度对癌症发展至关重要。癌细胞刚度与侵袭性存在差异，部分细胞刚度增加，部分则具柔韧性，细胞柔软性可作为具有干细胞特征癌细胞的生物标志物。肿瘤细胞异质性在癌症发展中至关重要。
乳腺癌细胞对机械变化的感知与响应
乳腺癌细胞通过整合素、粘着斑等特化结构感知微环境机械变化，借助力学传导通路检测基质刚度、基质拓扑结构及机械力差异，将外部机械信号转化为生化信号。感知变化后，细胞会启动形态、增殖等一系列响应。
靶向力学适应性程序的治疗潜力与挑战
机械网络中的力学适应性程序因直接参与肿瘤扩散与生长，成为癌症治疗的潜在方向，通过调控相关蛋白有望减轻或逆转癌症进展。研究已聚焦癌症治疗的力学层面，靶向 F - 肌动蛋白、α- 辅肌动蛋白（α-actinin）及非肌肉肌球蛋白 II（NMII）等。但全面抑制特定机械蛋白需谨慎，以防潜在不良反应。
结论与未来展望
癌症是具严重后果的复杂疾病，研究者正探索治疗新方法。机械刺激可诱导基因表达改变、促进肿瘤生长及癌细胞扩散。癌细胞与机械微环境的互作形成反馈回路，使其在不同生长阶段适应多样环境，该反馈系统核心机制的深入研究将为乳腺癌治疗开辟新路径。
其他声明
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