日本科学家揭示癌细胞增殖和转移的方式
日本看病中介携康国际医疗了解到，增殖细胞经常相互合作形成自利的大尺度结构：这些结构包括细菌生物膜、保护性上皮单层以及更复杂的结构，如内皮毛细血管。在一个称为血管生成拟态的过程中，恶性细胞形成促进肿瘤生长所需营养素和转移所需血管的结构。由于这种有目的的行为很难在实验中重现，到目前为止，生物化学和生物物理机制还没有得到明确的研究。
在最近发表在《生物物理》杂志上的一项研究中，大阪大学的研究人员与信息和通信技术高级研究所和国家信息和通信技术研究所(NICT)合作，展示了癌细胞在人工基底膜基质中迁移和大结构形成的过程，并建立了一个简单的模拟模型来复制他们的观察结果。研究小组首先在基质凝胶(类似细胞外环境的胶质蛋白混合物)中培养HeLa细胞(类似上皮的宫颈癌细胞)，发现这些细胞在迁移过程中具有侵略性，并形成了大规模的结构。因为HeLa细胞在玻璃上相对静止，所以在体外很难实现。利用延时成像，他们分析了细胞的迁移模式，并使用两点相关函数对大规模结构进行了量化。
NICT的高级研究员博士解释道：“我们观察到HeLa细胞最初在基质凝胶上表现出更强的运动性，当它们在空间中整合成一个完全不同的结构时，Tokuko的活动性降低。我们还注意到HeLa细胞在细胞聚集体之间形成了一个桥梁，结构的形成取决于细胞密度。&为了解释这些结果，研究人员开发了一个模拟模型，在这个模型中，细胞使用两种不同的力移动和相互作用：通过矩阵变形作用在一定距离上的力和细胞之间物理上紧密接触的力。通过选择性地激活这些力，他们根据细胞密度模拟了三种类型的结构——岛屿、网络和大陆。
这项研究的主要作者中野忠雄解释了这些发现的潜在意义：癌细胞可能依赖血管生成拟态来生存和增殖，全面了解这一过程可以通过控制细胞密度和力参数来抑制这些网状结构。这可能有很大的抗癌潜力。