Chemical Reviews：腫瘤生長(zhǎng)的力學(xué)生物學(xué)

更新時(shí)間：2024-12-16 點(diǎn)擊次數(shù)：85

在過(guò)去的十年中，研究人員強(qiáng)調(diào)了轉(zhuǎn)移生態(tài)位的機(jī)械線索（例如基質(zhì)硬度、形貌、機(jī)械應(yīng)力和細(xì)胞變形）在影響腫瘤生長(zhǎng)和增殖方面的重要性。了解細(xì)胞和分子基礎(chǔ)并微調(diào)癌細(xì)胞對(duì)這一生態(tài)位的機(jī)械反應(yīng)可能會(huì)帶來(lái)新的治療干預(yù)措施。在這篇綜述中，我們討論了腫瘤微環(huán)境周圍控制癌癥生長(zhǎng)和進(jìn)展的機(jī)械線索的重要性。我們還強(qiáng)調(diào)了機(jī)械傳感和機(jī)械轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制背后的一些新興原理，這些原理將基因表達(dá)等細(xì)胞反應(yīng)與此類外部線索引起的表型變化聯(lián)系起來(lái)。最近的技術(shù)進(jìn)步可視化、量化、建模、并以高精度測(cè)試這些關(guān)鍵步驟將進(jìn)一步加深我們對(duì)這一現(xiàn)象的理解。最后，我們將展示機(jī)械生物學(xué)作為替代癌癥治療方案在控制癌癥生長(zhǎng)方面的潛在應(yīng)用。

這篇文章《Mechanobiology of Tumor Growth》由Parthiv Kant Chaudhuri, Boon Chuan Low, 和 Chwee Teck Lim撰寫，發(fā)表在《Chemical Reviews》上，主要探討了腫瘤微環(huán)境中的力學(xué)線索如何影響腫瘤的生長(zhǎng)和進(jìn)展。以下是文章的核心內(nèi)容：

腫瘤轉(zhuǎn)移和動(dòng)態(tài)腫瘤微環(huán)境：

腫瘤細(xì)胞通過(guò)血液或淋巴系統(tǒng)從原發(fā)腫瘤擴(kuò)散到特定的遠(yuǎn)端位置。
“種子和土壤假說(shuō)"和“機(jī)械假說(shuō)"解釋了腫瘤細(xì)胞為何選擇特定的次級(jí)位置。

力學(xué)線索調(diào)節(jié)癌癥生長(zhǎng)：

基質(zhì)剛度、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、壓縮應(yīng)力、剪切應(yīng)力和機(jī)械拉伸等力學(xué)線索影響癌細(xì)胞的行為。
癌細(xì)胞對(duì)基質(zhì)剛度的感知與它們?cè)谀繕?biāo)器官中的轉(zhuǎn)移和增殖有關(guān)。

癌癥化學(xué)-機(jī)械信號(hào)傳導(dǎo)機(jī)制：

細(xì)胞表面受體和離子通道、肌動(dòng)蛋白和微管作為機(jī)械傳導(dǎo)的橋梁，以及核力學(xué)在癌細(xì)胞的機(jī)械感應(yīng)和信號(hào)傳導(dǎo)中起重要作用。

研究力學(xué)線索對(duì)細(xì)胞和組織影響的技術(shù)進(jìn)展：

包括控制微環(huán)境、細(xì)胞力學(xué)和成像技術(shù)的進(jìn)步，這些技術(shù)有助于精確地可視化、量化、建模和測(cè)試細(xì)胞對(duì)力學(xué)線索的響應(yīng)。

結(jié)論：

通過(guò)理解腫瘤微環(huán)境中的力學(xué)線索及其對(duì)癌細(xì)胞的影響，可以開(kāi)發(fā)新的治療策略。
展示了力學(xué)生物學(xué)在控制癌癥生長(zhǎng)方面的潛在應(yīng)用，如針對(duì)機(jī)械傳導(dǎo)機(jī)制的抗癌藥物的臨床試驗(yàn)。

文章強(qiáng)調(diào)了腫瘤微環(huán)境中的力學(xué)因素在癌癥發(fā)展中的重要性，并探討了如何通過(guò)調(diào)節(jié)這些力學(xué)線索來(lái)干預(yù)癌癥的進(jìn)展。作者還討論了未來(lái)的研究方向，包括在體外模擬體內(nèi)微環(huán)境的復(fù)雜性，以及開(kāi)發(fā)新的基于力學(xué)生物學(xué)的癌癥治療方法。

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