Fundet probe celle samarbejde, en masse migration

Nye forskningsresultater afslører hemmeligheder om, hvordan levende celler "samarbejder" med hinanden, slutte sig til grupper, der migrerer kollektivt og ændrer væv.

Forskningen fokuserede på celler kaldet fibroblaster, som findes i bindevæv og producerer den "ekstracellulære matrix, "et stilladslignende materiale mellem celler i levende væv.

"Fibroblast migration spiller en nøglerolle under forskellige fysiologiske og patologiske processer såsom sårheling og cancermetastaser, " sagde Bumsoo Han, en Purdue University professor i mekanisk og biomedicinsk teknik. "Selvom migration af individuelle fibroblaster er blevet godt undersøgt, migration in vivo involverer ofte samtidig bevægelse af grupper af fibroblaster, såkaldt 'en masse migration'.

Nye resultater blev offentliggjort i oktober i Journal of the Royal Society Interface .

"Specielt, vi antog, at en gruppe migrerende celler betydeligt kan deformere matrixen, hvis mekaniske mikromiljø ændrer sig dramatisk sammenlignet med den ikke-deformerede tilstand, " sagde han. "Fordi cellerne samarbejder, de kan udøve større kraft til at deformere matrixen sammenlignet med enkeltceller alene. Ændringen af ​​matrix-mikromiljøet påvirker gensidigt cellemigration."

Hypotesen blev testet ved at måle den ekstracellulære matrixdeformation under en masse migration på kollagen "hydrogeler". Resultaterne viste, at de grupperede celler virker kollektivt for at deformere matrixen før og under migreringen.

"Vi fandt ud af, at celler på bløde kollagenhydrogeler migrerer ad snoede veje, men, efterhånden som matrixstivheden øges, cellemigrationsmønstre bliver tilpasset hinanden og viser koordinerede migrationsveje, " han sagde.

Forskningen er relateret til arbejde ledet af Andrew Mugler, en Purdue assisterende professor i fysik og astronomi, som var medforfatter til en nylig artikel i tidsskriftet Fysiske anmeldelsesbreve . De to forskere har samarbejdet i omkring to år.

"Det fælles tema for begge papirer er, hvordan disse celler samarbejder, " sagde Han.

Resultaterne vil hjælpe bestræbelserne på at lære mere om en masse cellemigration og dens forhold til processer, herunder cancermetastaser.

Interface-papirets hovedforfatter er Purdue-kandidatstuderende Altug Ozcelikkale. Det papir undersøger, hvordan cellerne "samarbejder mekanisk, " mens PRL-papiret fokuserer på, hvordan de samarbejder kemisk, sagde Han.

Forskningen er i gang, med fremtidigt arbejde med at undersøge de mange kemiske og miljømæssige signaler, der er involveret i den kollektive celleadfærd.