Nature子刊發現，癌細胞可以向特定的“最佳點”環境遷移

由明尼蘇達大學雙子城分校的工程師領導的一個國際研究團隊發現，癌細胞可以被吸引到特定的機械“甜點”環境中，這為癌癥如何入侵人體提供了新的見解。這些發現可以幫助科學家和工程師更好地了解癌癥是如何擴散的，并可以改進未來的治療方法。

在之前的一項研究中，明尼蘇達大學領導的研究小組發現，細胞有能力感知環境的硬度——從堅硬(骨組織)到柔軟(脂肪組織)到中等硬度(肌肉組織)——它們的移動能力取決于環境。他們的研究表明，這些細胞可以有一個剛度的“最佳點”，既不太硬也不太軟，在這個位置它們有更好的牽引力，可以移動得更快。

在這項研究中，研究人員發現，環境的剛度不僅會影響細胞移動的速度，還會影響它們移動的方向。

多年來，科學家們一直認為，細胞總是會被更硬的環境吸引，但明尼蘇達大學的研究人員首次觀察到，細胞實際上可以向一個更中間的“最佳點”移動。

明尼蘇達大學雙子城生物醫學工程系教授、該研究的資深作者大衛·奧德(David Odde)說:“這一發現挑戰了該領域目前的想法，即細胞只會向更嚴酷的環境移動。”“我認為這一發現將改變人們對這一現象的看法。我們的數學模型預測，我們已經通過實驗證明，細胞實際上可以向柔軟的一面移動。”

在研究過程中，Odde和他的團隊研究了腦癌和乳腺癌細胞。他們將細胞放置在兩個環境之間——一個較硬的區域和一個較軟的區域——并觀察它們在哪里聚集。

研究團隊還發現，一些細胞，比如他們研究的乳腺癌細胞，有一種反饋機制，使它們在更硬的環境中抓得更緊，這解釋了為什么許多之前的研究顯示，細胞會向更硬的一邊移動。然而，如果你從基因上關閉這種機制，細胞就會更傾向于中間。

Odde說:“我們基本上破譯了癌細胞是如何侵入組織的。”“它們不是隨機移動的。事實上，它們喜歡以特定的方式移動，如果我們能理解這一點，我們可能會更好地絆倒它們。”

研究人員的下一步是利用這些信息建立一個模擬器，來顯示癌細胞是如何在整個腫瘤中移動的，這將幫助他們更好地預測細胞的移動，基于它們的環境。

本研究主要由國家衛生研究院和國家科學基金會工程力學生物學科學技術中心支持，圖爾庫大學分子生命科學博士項目、生物學家公司旅行獎學金、芬蘭文化基金會、芬蘭科學院、西格麗德·尤塞利烏斯基金會、芬蘭癌癥組織、中國國家自然科學基金會、陜西省自然科學基礎研究計劃、陜西省青年人才支持計劃、西安交通大學青年人才支持計劃。