细胞感知并探索它们的环境

通过力检测来调节细胞能够感知其环境的过程。这是发表在Nature杂志上的一项研究的主要结论，该研究由Pere Roca-Cusachs团队领导，他是生物医学系的讲师和加泰罗尼亚生物工程研究所(IBEC)的主要研究员。

“在这项研究中，我们确定了细胞如何以纳米精度检测其周围环境中分子(或配体)的位置，”Roca-Cusachs说。“当配体结合时，细胞会施加一种它们可以检测到的力。由于这种力取决于配体的空间分布，这使得细胞能够感知周围环境。这相当于通过用你的脸触摸他们的脸而在黑暗中识别某人的脸。手“。

细胞与其配体(细胞微环境)之间的相互作用对于维持组织功能至关重要，并且在存在组织重塑的所有情况下检测细胞环境的变化是必要的，例如胚胎发育，肿瘤增殖或愈合。伤口。

“根据这种细胞力的分布，它可以影响基因转录的激活，这种现象决定了哪些基因被表达，”该研究的第一作者，博士生Roger Oria说。Roca-Cusachs博士实验室的UB学生。

通过对细胞如何检测周围环境的深入了解，研究人员证明，通过改变细胞环境的条件(产生细胞外基质的那些配体的刚性和分布)，它们可以控制细胞的粘附反应，甚至可以定义细胞的粘附反应。细胞粘附的范围。Roca-Cusachs说，这一结果在肿瘤过程中可能很重要，因为更高的刚性与癌基因的更高活化有关。

研究人员已经知道细胞能够感知纳米尺度的空间和物理信息。事实上，人们认为他们能够测量距离，因此人们假设存在一些可能有助于这一过程的模式分子。根据IBEC-UB研究员的说法，这项研究反对这一假设，因为它表明细胞更多地感知周围环境而不是看到它们。

研究人员开发出了低刚度的凝胶基质，其中粘附了一种由蛋白质覆盖的金纳米球图案，从而控制其分离。细胞将这些纳米球识别为配体，因此研究人员可以测量细胞如何调节力分布以及它们所密合的配体数量。

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