癌症的扩散可能取决于奇怪,新发现的流体物理

肿瘤的扩散和其他生长的物理组织揭示了一个全新的类型。

在新的研究中,9月24日发表在《自然》杂志上物理,科学家发现,活细胞从2 d表过渡到3 d blob的未知的过程被称为“积极润湿。”和活跃的润湿的物理可以解释为什么和如何癌症扩散。

“如果我们能找到的方法有选择地修改这些力量在一个真正的肿瘤,这是一个非常艰巨的任务,我们可以设计一个治疗癌症,以避免传播,”研究的合著者Xavier Trepat,生物工程研究所的西班牙的加泰罗尼亚和卡洛斯·Perez-Gonzalez大学de La拉古纳的西班牙,在一封电子邮件中告诉《生活科学》杂志

活跃的物理

发现任何形式的医学应用是很长的路要走。Trepat Perez-Gonzalez说,他们的下一个步骤将包括进一步深入奇怪的物理活动润湿,人们几乎不知道。

研究人员已经发现是基于实验使用人类乳腺癌细胞在实验室培养皿。这一切开始的时候,Trepat Perez-Gonzalez说,调查钙粘蛋白的蛋白质,它提供了细胞之间的粘附。研究人员想知道这种蛋白质调节组织内的张力,或组的细胞。他们没想到的是,组织内的张力能如此之高,他们会自发地脱离collagen-coated凝胶的片状组织他们使用作为衬底和收回成球体的形状。

“我们第一次观察到这种现象,我们不知道如何或为什么它发生了,”研究人员告诉生活科学。

研究人员对比活跃的润湿行为的所谓被动液体,没有生活结构的改变流体流动。通常,在被动的液体中,一组物理方程称为navier - stokes方程决定了流体动力学。在被动的液体,从2 d转换表3 d球体叫做去湿。相反,一个3 d球体蔓延到二维空间,称为润湿。润湿还是去湿的表面张力是由接口,涉及的液体和气体)。

但随着研究人员与癌细胞在他们的实验中,不同的参数,如组织规模和钙粘蛋白水平——他们发现,细胞没有表现得像常规液体在被动的润湿和去湿。这是因为活动进程,收缩性的组织细胞基质粘附,确定细胞球或分散,研究人员发现。

广泛的润湿之间的过渡阶段,用过反湿润阶段取决于信息之间的竞争力量和力量,把细胞基质,研究人员说。

癌症转移

组织生长和转移在很多方面,包括在正常发展。但是活动润湿转变是很重要的,因为这是关键时刻,细胞从一个包含球面扩散,平板Trepat和Perez-Gonzalez说。换句话说,一旦圆形球的肿瘤扩散出去,附着在表面肿瘤能够进一步蔓延。

“我们的结果建立一个全面的框架来理解哪些癌症入侵部队是很重要的,”研究人员说。下一阶段的一部分工作是研究培养皿,进入活组织和真正的肿瘤,研究人员补充说。

生物系统很难融入经典物理框架,写了理查德·莫里斯和αYap新文章的评论。莫里斯是塔塔基础研究所博士后研究员在印度,Yap是澳大利亚昆士兰大学的细胞生物学家。但是新文章是一个“有价值的正确方向的一步”,使物理生物学的相关问题,莫里斯和Yap写道。

”在这种情况下,”他们写道,“我们知道,而从经典物理学思想可以在生物系统的特征是有益的,类比不能推得太远,和新方法是必要的。”

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