细胞迁移新机制，可助理解复杂疾病致病机理
近日，哈佛大学公共卫生学院(HSPH)和加泰罗尼亚生物工程研究所(IBEC)的科研人员发现了一种细胞在体内移动的新机制，该研究可帮助科学家掌握某些复杂疾病的致病机理，如癌症的扩散机制、哮喘如何引发呼吸道收缩等。研究人员发现，位于皮肤表面起到屏障和保护作用的上皮细胞是定向迁移且移动到同一组的。 它们由于受到内部或周围细胞的驱动力而前进，填补任何可填补的空间。
科学家正在试图寻找这种细胞集体式的定向运动与该运动的驱动力之间的关系，这种细胞集体式定向移动的现象，常见于肿瘤的扩散中。“阐明细胞集体式定向运动的机制，在研究伤口愈合，器官发育及肿瘤生长等方面都起到了至关重要的作用。”哈佛大学公共卫生学院分子和细胞动力学综合实验室资深研究员、生物工程与生理学教授Jeffrey Fredberg说。
Jeffrey Fredberg利用自身发明的单层压力显微镜技术，检测了影响单层上皮细胞迁移的驱动力。他们研究了细胞的迁移速度和方向，以及细胞之间如何牵拉自身形成牵引力，而迫使集体定向运动。
正如研究人员所料，当科学家在单层细胞前进的路径上放置一块无牵引力的凝胶作为障碍物时，当细胞通过凝胶时，会紧紧环绕在凝胶周围。然而令研究人员惊奇的是，单层细胞除了集体向前运动外，同时也会继续集中力量拉动自身朝向后面的凝胶运动，好像要把凝胶所占据的那块空白填补上一样。研究人员称这个运动为 “kenotaxis”，它源自希腊语“keno”(真空)和“taxis”(排列)，因为细胞似乎要填补一个空白。
这项新的研究能够帮助研究人员更好的理解细胞的迁移机制，同时评估在一些复杂疾病如癌症、哮喘、心血管疾病、发育异常和青光眼中，药物是如何影响细胞迁移的。研究结果也有利于组织工程学和再生医学的发展，二者都是建立在细胞迁移基础之上的。
关于细胞迁移机制的新发现，有助于研究人员了解癌细胞在体内是如何扩散的。例如，在致癌方面，90%的癌症均有上皮细胞的参与，关于上皮细胞运动的新机制将加深我们对癌细胞迁移的理解。此外，关于哮喘的研究也将进一步提升，研究人员发现肺部受损上皮细胞的迁移牵涉到了呼吸道的收缩，而呼吸道收缩正是引发哮喘的至关因素。
“Kenotaxis”是一种细胞的集体属性，而不是单个细胞的性质。最令研究人员吃惊的是，细胞能够系统性地组织自身朝一个方向运动，同时又能系统性地牵引自身向一个完全相反的方向运动。
研究细胞迁移的机制，除有助于了解药物作用机理和复杂疾病致病机制外，在细胞移植方面也功不可没。如某个系统发生病变时，需要移植正常的细胞到病变部位，当不能直接移植细胞时，如果知道细胞迁移的导向机理，也可帮助研究人员设计如何把细胞引导到所需部位。
当然，细胞的这种集体式定向迁移机制可能还会受到某些信号分子的调控，具体的迁移机理有赖于科学家更深一步的研究，无论如何，此次关于细胞迁移新机制的发现都为下一步研究奠定了良好的基础。
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