2D共同培养模型揭示了激活的纤维细胞和癌细胞之间的生物物理相互作用

科学领域:

• 癌症生物学和瘤微环境 (TME).
• 细胞力学和迁移.
• 癌细胞 - 巨细胞相互作用.

背景情况:

• 瘤微环境 (TME) 对于癌症转移至关重要,它涉及癌细胞,细胞外基质 (ECM) 和纤维细胞等纤维细胞之间的复杂相互作用.
• 纤维细胞,TME的关键组成部分,通过矩阵重塑显著影响癌症转移,但它们在癌细胞入侵中的精确作用需要进一步阐明.
• 了解这些相互作用对于开发有效的癌症疗法至关重要.

研究的目的:

• 为了研究激活纤维细胞对癌细胞进展和入侵的影响,在2D共同培养模型中.
• 在TME背景下量化与纤维细胞激活相关的机械力和代谢活动.
• 探索癌症和纤维细胞相互作用中的细胞力量,蛋白质定位和代谢动态之间的相互作用.

主要方法:

• 密歇根癌症基金会-7 (MCF7) 乳腺癌细胞与正常人肺纤维细胞 (NHLF) 的共同培养,具有或没有转化生长因子β (TGFβ) 激活.
• 拉力力显微镜 (TFM) 用于测量细胞的拉力和速度力.
• 代谢分析,以评估氧化酸化 (OXPHOS) 和其他代谢活动.

主要成果:

• 由TGFβ激活的纤维细胞围绕癌细胞形成了一个环,在边界上表现出增加的引和张力,与相关的素和E-cadherin局部化有关.
• 活性纤维细胞显示出明显的OXPHOS代谢信号,与正常纤维细胞不同,这些纤维细胞显示出迁徙行为和异质的力/代谢模式.
• 共同培养模型展示了与纤维细胞激活状态相关的明显的机械和代谢概况.

结论:

• 纤维细胞激活显著改变TME的机械格局,影响癌细胞行为,并可能促进入侵.
• 这项研究突出了TME内的激活与正常纤维细胞的独特代谢特征.
• 开发的2D共同培养模型为研究TME动态和癌细胞-纤维细胞相互作用 in vitro提供了一个有价值的平台.