间质流增强肺癌球体在3D微流控芯片中的TGF-β/Smad信号通路活性
摘要：肿瘤微环境中，癌细胞利用机械转导途径将生物物理力转化为生物化学信号。然而，这些途径的潜在机制和功能意义尚不清楚。受生物物理力如间质流动的影响，机械敏感途径上调，激活各种细胞因子，最重要的是转化生长因子-$β$ (TGF-$β$)。TGF-$β$ 在肿瘤细胞中是上皮间质转化 (EMT) 的关键诱导因子，导致细胞运动性和侵袭性增加，这种过程受Smad因子依赖。当前的研究模型能力有限，不能研究生物物理力（如间质流动）和细胞因子 (TGF-$β$)在3D微环境中的共同效应。我们使用基于3D基质的微流控平台，展示了间质流动 (IF) 对外源性TGF-$β$诱导Smad信号活性及基质环境中肺癌细胞矢车菊素表达的增强作用。为了监测，我们将荧光报告基因稳定整合到A549肺癌细胞基因组中。我们的结果表明，间质流动增强外源性TGF-$β$诱导的肺癌矢车菊素信号活性，在基质微环境中嵌入的肺癌矢车菊素中。此外，我们观察到，当A549矢车菊素暴露于间质流动和TGF-$β$时，细胞运动性增加。我们的集成实时成像的3D微流控模型为研究与侵袭特性相关的肿瘤细胞信号传导和运动提供了强大工具，具有生理学意义的肿瘤微环境。
作者：Zaid Rahman, Ankur Deep Bordoloi, Haifa Rouhana, Margherita Tavasso, Valeria Garbin, Peter ten Dijke, and Pouyan E. Boukany
论文ID：2305.06661
分类：Biological Physics
分类简称：physics.bio-ph
提交时间：2023-05-12