摘要
目的理解细胞力学通讯的分子机制并结合荧光共振能量转移(FRET)技术探索其在上皮细胞层迁移中的作用。方法构建稳定表达ERK FRET探针的肾上皮MDCK细胞株,在三维基质水凝胶上建立细胞层迁移模型,通过改变基质水凝胶的力学传导性能,并测量ERK活性分布和层迁移速度,论证细胞力学通讯的作用。基于细胞间的张应力响应,气道平滑肌细胞在含Ⅰ型胶原基质水凝胶上发生定向迁移,快速组装分枝结构,探索其力学信号机制。结果(1)基于微珠位移测量,当基底膜水凝胶中加入Ⅰ型胶原时,细胞层迁移展现更大的基质张应力传导,并显著增加了ERK活性和迁移速度,而固化后的水凝胶抑制了力传导和层迁移效率。细胞中力学敏感的钙通道、Piezo离子通道、整合素信号、ERK活性发挥力学信号转导作用。(2)在分枝自组装实验中,下调alpha-Catenin和Piezo离子通道均可抑制细胞的定向迁移和分枝结构发生;实验观察显示Piezo部分定位于黏着斑,而下调a-Catenin降低黏着斑形成及其Piezo定位。结论细胞群的收缩力作用在非线性黏弹性基质胶中形成叠加的张应力长程传导,具有方向性的基质张应力通过反馈作用于细胞,促进层迁移的发生。在基质张应力介导的力学通讯中,整合素和内质网钙通道参与细胞间力学响应,N-钙黏蛋白调节细胞间稳定连接,而alpha-Catenin和Piezo通过细胞黏附区调控力学响应。
出处
《医用生物力学》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第S01期101-101,共1页
Journal of Medical Biomechanics
基金
国家自然科学基金项目,12372312,11872129,12272063,11902051
作者简介
欧阳明星,E-mail:mxouyang@cczu.edu.cn
