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Chemical Reviews:肿瘤生长的力学生物学

更新时间:2024-12-16      点击次数:65
在过去的十年中,研究人员强调了转移生态位的机械线索(例如基质硬度、形貌、机械应力和细胞变形)在影响肿瘤生长和增殖方面的重要性。了解细胞和分子基础并微调癌细胞对这一生态位的机械反应可能会带来新的治疗干预措施。在这篇综述中,我们讨论了肿瘤微环境周围控制癌症生长和进展的机械线索的重要性。我们还强调了机械传感和机械转导机制背后的一些新兴原理,这些原理将基因表达等细胞反应与此类外部线索引起的表型变化联系起来。最近的技术进步可视化、量化、建模、并以高精度测试这些关键步骤将进一步加深我们对这一现象的理解。最后,我们将展示机械生物学作为替代癌症治疗方案在控制癌症生长方面的潜在应用。



这篇文章《Mechanobiology of Tumor Growth》由Parthiv Kant Chaudhuri, Boon Chuan Low, 和 Chwee Teck Lim撰写,发表在《Chemical Reviews》上,主要探讨了肿瘤微环境中的力学线索如何影响肿瘤的生长和进展。以下是文章的核心内容:

  1. 肿瘤转移和动态肿瘤微环境

    • 肿瘤细胞通过血液或淋巴系统从原发肿瘤扩散到特定的远端位置。
    • “种子和土壤假说"和“机械假说"解释了肿瘤细胞为何选择特定的次级位置。
  2. 力学线索调节癌症生长

    • 基质刚度、拓扑结构、压缩应力、剪切应力和机械拉伸等力学线索影响癌细胞的行为。
    • 癌细胞对基质刚度的感知与它们在目标器官中的转移和增殖有关。
  3. 癌症化学-机械信号传导机制

    • 细胞表面受体和离子通道、肌动蛋白和微管作为机械传导的桥梁,以及核力学在癌细胞的机械感应和信号传导中起重要作用。
  4. 研究力学线索对细胞和组织影响的技术进展

    • 包括控制微环境、细胞力学和成像技术的进步,这些技术有助于精确地可视化、量化、建模和测试细胞对力学线索的响应。
  5. 结论

    • 通过理解肿瘤微环境中的力学线索及其对癌细胞的影响,可以开发新的治疗策略。
    • 展示了力学生物学在控制癌症生长方面的潜在应用,如针对机械传导机制的抗癌药物的临床试验。




文章强调了肿瘤微环境中的力学因素在癌症发展中的重要性,并探讨了如何通过调节这些力学线索来干预癌症的进展。作者还讨论了未来的研究方向,包括在体外模拟体内微环境的复杂性,以及开发新的基于力学生物学的癌症治疗方法。