组织粘度的测量,以在集体细胞迁移中将力与运动联系起来

科学领域:

• 生物物理学的生物物理.
• 细胞生物学 细胞生物学
• 组织工程是组织工程.

背景情况:

• 组织发育,伤口愈合和癌症中的协调细胞运动是由活跃的细胞力量驱动的.
• 活性力与组织固有的机械性质 (构成性反应) 之间的相互作用使理解力运动关系变得复杂.
• 现有的方法难以区分由细胞活动产生的力量和由组织物质特征产生的力量.

研究的目的:

• 开发一种新的方法,在上皮组织中将活性细胞力量与构成性力量脱.
• 通过实验测量上皮组织的粘度,并确定其作为材料属性的相关性.
• 研究组织微观结构 (actomyosin细胞骨架,细胞-细胞粘附) 与其机械性质之间的关系.

主要方法:

• 作为一个模型系统,利用了一层类似流体状态的上皮细胞作为模型系统.
• 分析了剪切应力与延展率的比率,以描述组织的机械反应.
• 量化组织粘度及其依赖于actomyosin细胞骨张力和细胞-细胞粘附强度.

主要成果:

• 成功开发了一种方法来区分表皮组织中的活性与构成力.
• 确定上皮组织的粘度大约为100 Pa·h.
• 证明增加actomyosin细胞骨和细胞-细胞粘附增加组织粘度,而减少它们具有相反的效果.

结论:

• 组织粘度是描述表皮组织机械行为的有意义的参数.
• 建立了组织微观结构与其新兴材料特性之间的直接联系.
• 该研究为分离活性和构成性压力成分提供了基础,澄清了力运动动态,并使积极细胞力演变的分析成为可能.