一个意想不到的发现表明，在组织中移动的细胞可以通过改变周围细胞的硬度来促进它们自身的迁移。爱荷华大学卡佛医学院 Tina Tootle 实验室的研究结果有助于理解异常细胞迁移引起的问题，如出生缺陷和癌症转移。

以前对细胞迁移的实验室研究表明，细胞在较硬的表面上移动得更快、更容易，但这项研究的大部分是使用人造表面完成的。在发表在 eLife 杂志上的这项新研究中，Tootle 的团队，包括主要作者 Maureen Lamb，使用天然组织环境调查了这一过程。

该团队检查了果蝇卵巢中细胞的运动。他们专门研究了在基因工程中缺乏一种称为肌成束蛋白的细胞中发生的情况，肌成束蛋白调节一种称为肌球蛋白的细胞硬化蛋白。

UI Carver 医学院解剖学和细胞生物学副教授、高级研究作者 Tootle 博士说：“我们的发现不是我们所期望的。” “我们预计周围组织的硬度会控制迁移细胞的运动。我们发现，迁移细胞正在推动其周围组织的变化，以促进它们自身的迁移。”

肌球蛋白活性

肌成束蛋白的损失增加肌球蛋白活性(绿色和红色)，改变细胞硬度

通过与 UI 化学系的同事合作，Tootle 的团队使用了一种称为原子力显微镜的技术来测量细胞的硬度。他们发现，在缺乏肌成束蛋白的细胞中，肌球蛋白的活性增加，迁移的细胞及其邻近细胞都变得僵硬，阻碍了它们的运动。当研究小组将肌成束蛋白恢复到迁移细胞时，这导致了正常的肌球蛋白活性和邻近细胞的僵硬，从而促进了细胞运动。他们还发现了一种细胞可以用来打开和关闭肌成束蛋白的机制。

“我们已经证明，迁移细胞使用肌成束蛋白来控制周围细胞的硬度，使它们更容易在身体中移动，”Lamb 说，他是 Tootle 实验室的 UI 研究生，现在在 Stowers 研究所工作。堪萨斯城的医学研究。

细胞可以通过调节周围细胞的刚度来控制其移动能力的惊人发现可能对了解癌细胞如何扩散具有重要意义。已经转移并扩散到原始肿瘤之外的癌症通常更难以治疗，并降低了患者的生存机会。

“如果癌细胞使用我们研究中确定的相同机制，那么就有可能通过改变它们喜欢移动的组织来减少它们的扩散，这样组织就不会因细胞反应而变硬，”Tootle 说，他也是 UI 霍顿综合癌症中心的成员。“下一步是在更大的生物体中测试这个想法，看看它是否可以成为减缓或预防癌症扩散的潜在策略。”

除了 Tootle 和 Lamb，UI 研究团队还包括 Chathuri Kaluarachchi、Thiranjeewa Lansakara、Samuel Mellentine、Yiling Lan 和 Alexei Tivanski。该研究的部分资金来自国家普通医学科学研究所的赠款。