机会性癌细胞通过间隙滑过血管扩散

根据伯明翰大学数学家的最新研究结果，癌细胞可能依赖机会主义和化学信号通过身体传播。癌症通过从原发肿瘤中输出细胞以通过血管或淋巴系统传播，在称为转移的过程中定殖其他器官。在这个过程中，癌细胞需要穿过内皮细胞层 - 血液或淋巴管排列的细胞。

人们一直认为，癌细胞会向内皮细胞发出化学信号，从而打开癌症可以通过其移植的空隙，但伯明翰的研究小组已经建议，替代或补充的过程也可能起作用。

该团队与麻省理工学院，萨拉戈萨大学和其他机构的合作伙伴合作，建立了内皮细胞行为的详细数学模型，以显示内皮层开口的方式和位置，以及它们保持打开的时间长度。 。

他们在PLOS计算生物学中发表的研究结果表明，细胞结构中的物理力如何不断地向不同方向推动和拉动细胞，有时导致它们之间的结合破裂，留下暂时的空隙。

研究人员随后在内皮细胞与癌细胞的细胞培养物上测试了该模型，并观察了癌细胞如何利用这种内皮细胞运动并通过间隙迁移。“内皮细胞的间隙自发地开放和关闭 - 无论癌细胞是否存在，”首席研究员，伯明翰大学应用数学讲师Fabian Spill博士解释道。

“它们是由力学和化学之间的相互作用引起的，它们对细胞产生不同的作用。已经做了很多工作来描述内皮细胞的化学特性 - 我们的工作补充了这项研究，重点关注这些过程中的机械力。 “

有趣的是，研究人员还发现开口最有可能出现在三个或更多细胞的交界处，而不是双细胞边界。落在两个细胞之间边界的癌细胞能够向这些三细胞连接处迁移，并在那里泄漏。这表明癌细胞不仅能够向内皮发出信号，以化学方式开辟新的空白，还可以采用机会主义的观望态度。这使他们能够利用内皮中间隙的自发形成。

在这项研究中，该团队专注于血管系统。未来的工作将检查淋巴系统或不同类型的内皮细胞，并将更加详细地关注内皮间隙动力学的其他促成因素，如血流和血管的三维结构，所有这些都会影响癌细胞转移。