ماتریکس کلاژنی سه بعدی فنوتیپ اپی تلیالی حساس به نیروهای مکانیکی تهاجمی را القا می کند
تاریخ انتشار: چهارشنبه 27 بهمن 1395
| امتیاز:
یک مرحله حیاتی در پیشرفت سرطان سینه تهاجم بافتی موضعی است، که طی آن سلول از بخش های اپی تلیالی به بخش های استرومالی گذار می کند. ما اخیرا نشان دادیم که سلول های پیشرو بدخیم می توانند تهاجم سلول های دنباله رو اپی تلیالی غیر تهاجمی را پیش ببرند اما اثرات وقایع تهاجمی القاشده روی فنوتیپ سلول های دنباله رو شناخته نشده است. قابل توجه این که، این فرایند می تواند سلول های اپی تلیالی را در معرض ماتریکس خارج سلولی استرومایی قرار دهد که از ماتریکس خارج سلولی درون ریزمحیط اپی تلیالی طبیعی مجزا است. در این جا ما یک مدل مورفوژنز اپی تلیالی سه بعدی را استفاده کردیم که در آن سلول ها در ماتریکس های تعریف شده از نظر بیوشیمیایی یا مکانیکی، برای ارزیابی بیان ژن های به واسطه ماتریکس و پاسخ فنوتیپی مربوطه کشت شدند. ما دریافتیم که ماتریکس کلاژنی سه بعدی بیان ژن های مزانشیمی شامل MT-1-MMP را افزایش دادند که برای رفتار تهاجمی تحریک شده بوسیله کلاژن ضروری است. تهاجم اپی تلیالی نیازمند لنگرهای ماتریکسی و هم چنین پیام رسانی از طریق Src، PI3K و Rac1 است و سفتی کلاژن به طور فزاینده ای پراکندگی تهاجم سلول های اپی تلیالی را پیش می برد. این نتایج نشان می دهد که دستیابی تسهیل شده سلول های پیشرو به ماتریکس خارج سلولی استرومایی ممکن است یک فنوتیپ تهاجمی را در سلول های اپی تلیالی دنباله رو شروع کند که می تواند آن ها را قادر سازد که به طور فعال در تهاجم بافتی موضعی شرکت کنند.
Sci Rep. 2017 Feb 10;7:42088. doi: 10.1038/srep42088.
Three-dimensional collagen matrix induces a mechanosensitive invasive epithelial phenotype.
Carey SP1, Martin KE1, Reinhart-King CA1.
Abstract
A critical step in breast cancer progression is local tissue invasion, during which cells pass from the epithelial compartment to the stromal compartment. We recently showed that malignant leader cells can promote the invasion of otherwise non-invasive epithelial follower cells, but the effects of this induced-invasion phenomenon on follower cell phenotype remain unclear. Notably, this process can expose epithelial cells to the stromal extracellular matrix (ECM), which is distinct from the ECM within the normal epithelial microenvironment. Here, we used a 3D epithelial morphogenesis model in which cells were cultured in biochemically and mechanically defined matrices to examine matrix-mediated gene expression and the associated phenotypic response. We found that 3D collagen matrix promoted expression of mesenchymal genes including MT1-MMP, which was required for collagen-stimulated invasive behavior. Epithelial invasion required matrix anchorage as well as signaling through Src, PI3K, and Rac1, and increasingly stiff collagen promoted dispersive epithelial cell invasion. These results suggest that leader cell-facilitated access to the stromal ECM may trigger an invasive phenotype in follower epithelial cells that could enable them to actively participate in local tissue invasion.
PMID: 28186196