細胞如何使用非常緩慢的生物流發信號和組織

曲調 Swartz 教授導致的 EPFL (Ecole Polytechnique Federale de 洛桑) 小組第一次顯示出，非常緩慢的生物流出現影響細胞外環境用為組織形成和細胞遷移是重要的方式。

他們的結果在線將出現星期在國家科學院的行動的 10月 24日。

組織工程的一個主要挑戰是識別細胞需要為了傳達，移居和組織到活組織的重要環境成份。 這些成份之一是存在，在細胞，在稱 morphogens 的特殊蛋白質的濃度的上詳細的變化之外。 細胞能感覺在 morphogen 濃度上的甚而最微小的區別，并且相應地修改他們的功能。 在胚胎發展，乾細胞區分到機構通過 morphogens 的活動。 并且甚而癌細胞可能使用 morphogens 增長，導致供血和轉移。

雖然細胞組織的概念以回應這些 morphogen 梯度的是有大量文件證明的，小知道關於這些細微的濃度更改如何被設立第一個安排，特別地在一個實際組織的動態環境內。 此研究提供證據微小的生物物理學的強制在這個細胞外環境裡可能扮演一個重要角色。

Swartz 和她的同事發現緩慢的生物物理學的流，例如存在淋巴和血液血絲之間幫助運輸大分子從血液到組織的動作緩慢流，在這些梯度的形成扮演重要作用。 他們使用了 PhD 學員標記開發的一個計算設計散布鳶尾花紋在動作緩慢流面前展示那，細胞可能設置和甚而放大他們自己的 morphogen 梯度。 「此精妙的系統可能演變作為細胞的一個方式能取得更好的對他們的局部細胞外周圍控制，他們可以使用可變的強制存在於組織處理和放大通信和組織」，解釋 Swartz。

第一作者 Cara 林恩舵 (西北大學的一位 PhD 學員) 使用體外模型血絲形成展示證明概念小的生物物理學的流在組織形成扮演重要作用。 她在包含矩陣血管內皮生長因子的環境安置了人血和淋巴內皮細胞的細胞 (VEGF)并且從屬於這個系統對非常緩慢的外部誘發的流。

沒有流，很少細胞組織進行了。 流和 VEGF 的組合，連網和組織的內皮細胞的細胞，迅速形成血絲。 「我們產生我們的細胞正確的環境，并且實際推動和二個條件協同作用地結合了，驅動細胞組織到功能構造」， Swartz 說。

此研究明顯地顯示，并且第一次該小的生物物理學的強制是在細胞需要移居和組織到功能組織的重要環境成份中。 此新知識能立即用於組織工程應用。 它可能也用於改進對基本的蜂窩電話信號和組織進程的我們的瞭解。

「此結果可以概括到蛋白質梯度驅動束縛對這個細胞外矩陣」，附註 Swartz 的所有系統。 「這包括驅動免疫細胞到這個淋巴系統，免疫反應的一個重要部分和其他驅動腫瘤細胞到淋巴系統，他們致命地分佈并且成為的蛋白質。 我們需要瞭解這些基本的過程，如果我們要對設計策略提高或禁止他們」。

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