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“粘性”越小的细胞越容易癌变

他们发现,在肿瘤发展过程中,细胞的运动方式可以从协调的集体行为转变为个体和混乱的行为。他们刚刚在《Nature Cell Biology》杂志上发表了他们的研究成果。

这篇论文由荷兰Radboud大学的肿瘤生物学家彼得•弗里德尔教授指导,与Josef A. Käs教授(莱比锡大学)、Andreas Deutsch教授(图德累斯顿)和Stefano Zapperi教授(米兰大学)领导的研究小组合作。科学家们研究了随着癌症的发展,细胞通常会经历的生物学变化。其中最典型的是上皮粘附分子E-cadherin的降解。换言之:细胞变得不那么“粘”了。研究人员表明,这种降解伴随着组织中迁移类型的改变。癌变程度更高的细胞可以自由地越过同类细胞,而上皮细胞则被它们的邻居“困住”。

“长期以来,人们一直认为,在肿瘤发展过程中,细胞‘粘性’的降低会增加这些癌细胞的流动性。我们的国际研究小组证实了这一基本假设,并表明密集的环境可以阻止癌细胞的生长,很明显,肿瘤的侵袭受到局部环境的强烈影响:如果周围组织的阻力减少,单独行动的细胞也会成群结队地移动。在实际研究中,这两种类型的细胞运动都导致了转移。

大多数癌症是由覆盖和分离器官的上皮组织发展而来的癌。其功能包括保护和支持。这种上皮细胞在健康条件下不能移动,研究上皮细胞的这种性质,属于一个名为“细胞堵塞(cell jamming)”的新领域。对这种不动性的解释是,这些细胞相互阻碍——类似于交通堵塞中的汽车或沙堆中的单个颗粒。为了转移,癌细胞需要在体内移动的能力。它们的表型在肿瘤发展过程中变为远离上皮行为。

利用从病人身上提取肿瘤细胞的实验中,研究人员发现癌细胞在不同的环境中以不同的方式扩散:具有上皮表型的细胞保持在一个封闭的网络中,在这个网络中,它们的运动是协调和集体的。而“粘性”较低的细胞则更易癌变,其内聚力降低,运动更加流畅。单个的,不太“粘”的细胞被分离到周围的组织中,只有当组织密度不太大时才会发生这种情况。莱比锡大学的博士研究者Jürgen Lippoldt说:“这种运动是随机的,与相邻的细胞并不协调。”目前,还需要进一步研究找出在何种情况下哪种迁移方法会导致转移。

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