三维迁移癌细胞的形态动力学
摘要：细胞形态是与细胞功能直接相关的重要生物标志物。然而，细胞形态动力学，即细胞形态的时间波动，了解得很少。我们研究了MDA-MB-231细胞在I型胶原细胞外基质（ECM）中的形态动力学。我们发现由胶原蛋白浓度调控的ECM力学特性控制了形态动力学而不是静态细胞形态。我们运用机器学习将细胞形态分类为五种不同的形态类型，对应不同的迁移模式。因此，细胞形态动力学被映射到形态类型的时间演化上。我们系统地表征了形态类型的演化，包括发生概率、停留时间、转变流量和三维迁移特性。我们发现，操纵Rho信号增强了形态动力学和形态转变。利用肿瘤类器官模型，我们展示了每种形态的独特入侵潜能如何调控形态稳态。肿瘤类器官的整体侵袭受到个体细胞寻找并承诺更高侵袭潜能形态的促进。总之，我们展示了三维迁移的癌细胞展示出丰富的形态动力学，这由ECM力学、Rho信号调控，并且与细胞运动密切相关。我们的结果为系统表征和功能理解细胞形态动力学作为正常和恶性细胞的新生物标志物铺平了道路。
作者：Christopher Z. Eddy, Xinyao Wang, Fuxin Li, and Bo Sun
论文ID：1807.10822
分类：Cell Behavior
分类简称：q-bio.CB
提交时间：2019-04-10