細(xì)胞感知并響應(yīng)體內(nèi)細(xì)胞微環(huán)境的機(jī)械特性。這些特性的變化發(fā)生在包括癌癥在內(nèi)的許多人類(lèi)病理學(xué)中，可以引起細(xì)胞的異常反應(yīng)。細(xì)胞如何適應(yīng)機(jī)械微環(huán)境中的這種變化尚不清楚。
德克薩斯農(nóng)工大學(xué)的一組研究人員正致力于以獨(dú)特的方式了解細(xì)胞機(jī)械傳感——感知和響應(yīng)微環(huán)境機(jī)械特性的能力。優(yōu)尼科生物醫(yī)學(xué)工程系、化學(xué)工程系和轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)科學(xué)系教授 Tanmay Lele 博士與佛羅里達(dá)大學(xué)進(jìn)化生物學(xué)家 Charles Baer 博士合作。他們一起使用實(shí)驗(yàn)性細(xì)胞進(jìn)化方法作為了解細(xì)胞對(duì)具有受控機(jī)械性能的生物材料的適應(yīng)性的手段。
實(shí)驗(yàn)由 Artie McFerrin 化學(xué)工程系的博士生 Purboja Purkayastha 和德克薩斯農(nóng)工大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系的技術(shù)實(shí)驗(yàn)室協(xié)調(diào)員 Kavya Pendyala 領(lǐng)導(dǎo)。
“在我們的工作之前，基本上不知道細(xì)胞是否會(huì)在受控的機(jī)械環(huán)境中進(jìn)化，”樂(lè)樂(lè)說(shuō)。“我們開(kāi)始測(cè)試這種可能性。”
細(xì)胞是數(shù)億年進(jìn)化的產(chǎn)物，它們對(duì)環(huán)境的反應(yīng)——無(wú)論是化學(xué)的還是機(jī)械的——很可能是通過(guò)自然選擇過(guò)程進(jìn)化而來(lái)的。眾所周知，化學(xué)約束會(huì)對(duì)細(xì)胞群施加選擇壓力，但之前從未研究過(guò)細(xì)胞環(huán)境的機(jī)械特性是否構(gòu)成自然選擇的重要因素。
許多類(lèi)型的動(dòng)物細(xì)胞在不同的機(jī)械環(huán)境中表現(xiàn)出“表型可塑性”-它們的外觀(guān)和功能不同。對(duì)于不同機(jī)械環(huán)境下細(xì)胞的可塑性，有兩種可能的解釋。首先，表型可能是最佳的，因此沒(méi)有更好的方法讓細(xì)胞在每種環(huán)境中發(fā)揮作用?；蛘?，可塑性可能是一種折衷，使得表型特征對(duì)于給定的機(jī)械環(huán)境是最佳的，但在其他機(jī)械環(huán)境中是次優(yōu)的。
該團(tuán)隊(duì)的研究表明，細(xì)胞機(jī)械傳感實(shí)際上不是最佳的，而是一種權(quán)衡。該團(tuán)隊(duì)將實(shí)驗(yàn)性細(xì)胞進(jìn)化對(duì)剛度受控的生物材料、基因組測(cè)序、模擬和基因表達(dá)分析相結(jié)合，表明細(xì)胞在來(lái)自受控機(jī)械剛度的生物材料的選擇壓力下進(jìn)化。
該團(tuán)隊(duì)的研究最近發(fā)表在《分子生物學(xué)與進(jìn)化》雜志上。
樂(lè)樂(lè)說(shuō)，實(shí)驗(yàn)性細(xì)胞進(jìn)化是一種更好地了解細(xì)胞機(jī)械傳感機(jī)制的好方法
標(biāo)簽： 細(xì)胞機(jī)械
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