Новое исследование раскрывает механизм направленного движения клеток
Исследование Университета Миннесоты показало, что жесткость белковых волокон в тканях, таких как коллаген, является ключевым фактором, контролирующим направленное движение клеток. Это открытие впервые подтверждает теорию 1982 года и может оказать серьезное влияние на области от регенеративной медицины до исследований рака.
Работа опубликована в Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
Направленное движение клеток (или "контактное наведение") — это феномен, при котором ориентация клеток зависит от направления волокон в мягких тканях. Клетки используют выступы, похожие на "руки", для перемещения. Понимание того, как они определяют направление по волокнам, считается одной из важнейших задач в изучении миграции клеток.
"Это как если бы вас бросили в бассейн, заполненный водой и тысячами тонких веревок, вытянутых вдоль его длины, и велели плыть, а затем выключили свет", — пояснил Роберт Транквилло, старший автор исследования. — "Вы бы вытянули руки и ноги, чтобы двигаться и понять правильное направление с помощью веревок".
Клеткам необходимо двигаться по многим причинам:
- Для правильного позиционирования в развивающемся эмбрионе.
- Для эффективного заживления ран.
- Для распространения раковых клеток по "дорожкам" из волокон.
Контактное наведение также лежит в основе создания инженерных тканей для регенеративной медицины.
В новом исследовании ученые проверили гипотезу о том, что на движение клеток влияет разница в механическом сопротивлении (жесткости) волокон в разных направлениях, а не их пористость или адгезия ("липкость").
"Мы обнаружили, что когда мы сшивали волокна и увеличивали разницу в жесткости в двух направлениях, клетки лучше ориентировались", — сказал Транквилло.
Это первое прямое доказательство одного из ключевых аспектов теории контактного наведения, предложенной Грэмом Данном в 1982 году.
Следующие шаги — изучение влияния пористости и адгезии волокон, а также исследование других типов клеток. Понимание принципов движения клеток может стать прорывом для многих научных областей.