这项由化学和生物分子工程教授Deborah Leckband德领导的研究发现,与生长因子受体结合的钙粘蛋白可以感知机械力,并通过改变细胞通讯和生长做出反应。
研究结果发表在《pNAS》上。
当生长因子受体与正常组织中的钙粘蛋白分子结合时,它们就无法与生长因子蛋白进行沟通——生长因子蛋白是它们促进组织生长所需要的物质。然而,该研究表明,张力对钙粘蛋白结合的影响破坏了钙粘蛋白与生长因子的相互作用,从而开启组织中的生长信号。
Leckband说,为了演示张力如何影响组织生长,研究人员建立了一个实验,观察体外人类癌细胞如何将机械信息转化为生化信号。
研究小组使用了一种自制的“细胞拉伸器”,癌细胞在其中生长在一种柔性介质表面的薄层中。当细胞被拉伸时,研究人员观察到可能会增加组织生长和肿瘤发生的变化。
Leckband说:“这项研究证实了钙粘蛋白利用力量开启生化生长信号。通过证实这些强迫诱导的破坏,我们也许能够找到一种改变钙粘蛋白分子的方法,以防止某些类型的组织生长,如转移性转化和肿瘤发生。”
该团队已经在人类上皮组织中观察到钙粘蛋白生长因子受体复合物,并计划通过对离体人类乳房组织的研究来扩展这一概念。
Brendan Sullivan, Taylor Light, Vinh Vu, Adrian Kapustka, Kalina Hristova, Deborah Leckband. Mechanical disruption of E-cadherin complexes with epidermal growth factor receptor actuates growth factor–dependent signaling. proceedings of the National Academy of Sciences, 2022; 119 (4): e2100679119