组织触发缺陷的细胞疾病疾病转化

房主知道一个小白蚁会导致大问题：虽然白蚁在啃木头时效率效率，但如果木材已经破碎或有另一个缺陷，它们可以做得更多伤害。

圣路易斯华盛顿大学(Washington University in St. Louis)的机械工程师在人体的一些组织中也发现了同样的效果:组织边界上有一个小缺陷基底膜可以带来正常细胞表现出病变细胞的特征，如癌症细胞，并侵入周围组织。

在5月16日在线发表的研究中综合生物学，工程与应用科学学院机械工程助理教授的Amit Tavak，他的团队发现了这个反馈循环上皮细胞。这些简单的细胞殖民地充当身体对外界的防御，并且还在喉咙内侧，肠道，血管和器官的内部，这意味着上皮细胞可以提供一个更大的问题。对这种关系的知识可以帮助研究人员发现新的疗法来停止癌症转移。

研究人员已经知道在癌症中，上皮细胞过渡到可以降解基底膜的间充质类型，通过称为基质金属蛋白酶（MMPS）刺激的方法。该过程导致健康组织的进一步缺陷，并允许癌症转移。Pathak的团队是第一个发现反向也是基底膜中的真正预先存在的缺陷，如伤口或小切口，足以鼓励正常细胞表现出疾病特征，导致基底膜进一步退化。

Pathak和他的团队使用涂有IV型胶原蛋白的水凝胶制作了基底膜模型，IV型胶原蛋白是基底膜的主要和最重要的结构成分。他们加入了容易粘在一起的正常上皮细胞，然后在凝胶中做一个小切口。六天后，细胞开始分裂，四处移动并侵入凝胶，就像肿瘤入侵健康组织一样。

“由于缺陷，细胞开始显示签名患病细胞,”帕沙克说。“如果没有缺陷，它们就会保持原样。这个不足十分之一毫米的小缺陷导致了这些细胞的整个变化过程。”

为了证明如果没有缺陷帕塔克和他的团队用基质金属蛋白酶抑制剂对它们进行治疗，这种抑制剂在伤口愈合过程中可以降解基底膜。细胞不发生变化，也不侵犯基膜。

以前，研究人员认为一次肿瘤细胞变得恶性，他们会降解地下室膜。

“这一发现表明，我们不应该将地下室膜退化作为不可避免的结果，”Pathak说。“除靶向肿瘤细胞外，我们还可以确定制造地下室的治疗策略膜更稳定。如果它更稳定，那么我们至少可以减缓甚至逆转转移。”

除了水凝胶模型之外，Pathak和他的团队还制作了一个计算模型，该模型整合了缺陷对细胞过渡的生化和生物物理效应，这使他们能够做出预测，为未来的实验奠定基础。

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