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Chemical Reviews:腫瘤生長的力學生物學

更新時間:2024-12-16      點擊次數:200
在過去的十年中,研究人員強調了轉移生態位的機械線索(例如基質硬度、形貌、機械應力和細胞變形)在影響腫瘤生長和增殖方面的重要性。了解細胞和分子基礎并微調癌細胞對這一生態位的機械反應可能會帶來新的治療干預措施。在這篇綜述中,我們討論了腫瘤微環境周圍控制癌癥生長和進展的機械線索的重要性。我們還強調了機械傳感和機械轉導機制背后的一些新興原理,這些原理將基因表達等細胞反應與此類外部線索引起的表型變化聯系起來。最近的技術進步可視化、量化、建模、并以高精度測試這些關鍵步驟將進一步加深我們對這一現象的理解。最后,我們將展示機械生物學作為替代癌癥治療方案在控制癌癥生長方面的潛在應用。



這篇文章《Mechanobiology of Tumor Growth》由Parthiv Kant Chaudhuri, Boon Chuan Low, 和 Chwee Teck Lim撰寫,發表在《Chemical Reviews》上,主要探討了腫瘤微環境中的力學線索如何影響腫瘤的生長和進展。以下是文章的核心內容:

  1. 腫瘤轉移和動態腫瘤微環境

    • 腫瘤細胞通過血液或淋巴系統從原發腫瘤擴散到特定的遠端位置。
    • “種子和土壤假說"和“機械假說"解釋了腫瘤細胞為何選擇特定的次級位置。
  2. 力學線索調節癌癥生長

    • 基質剛度、拓撲結構、壓縮應力、剪切應力和機械拉伸等力學線索影響癌細胞的行為。
    • 癌細胞對基質剛度的感知與它們在目標器官中的轉移和增殖有關。
  3. 癌癥化學-機械信號傳導機制

    • 細胞表面受體和離子通道、肌動蛋白和微管作為機械傳導的橋梁,以及核力學在癌細胞的機械感應和信號傳導中起重要作用。
  4. 研究力學線索對細胞和組織影響的技術進展

    • 包括控制微環境、細胞力學和成像技術的進步,這些技術有助于精確地可視化、量化、建模和測試細胞對力學線索的響應。
  5. 結論

    • 通過理解腫瘤微環境中的力學線索及其對癌細胞的影響,可以開發新的治療策略。
    • 展示了力學生物學在控制癌癥生長方面的潛在應用,如針對機械傳導機制的抗癌藥物的臨床試驗。




文章強調了腫瘤微環境中的力學因素在癌癥發展中的重要性,并探討了如何通過調節這些力學線索來干預癌癥的進展。作者還討論了未來的研究方向,包括在體外模擬體內微環境的復雜性,以及開發新的基于力學生物學的癌癥治療方法。