微凹槽机械捕获细胞核诱导细胞组织生长和血管平滑肌分化

学术背景 血管平滑肌细胞(Vascular Smooth Muscle Cells, VSMCs)在正常主动脉壁中负责调节血管的收缩和舒张。然而,在病理条件下,VSMCs会从收缩表型转变为合成表型,并积极参与主动脉壁的重塑。尽管许多体外研究已经报道了VSMCs分化的机制,但体外培养条件与体内主动脉壁的机械环境存在显著差异。在体内,VSMCs呈现细长形态,并沿血管壁的周向排列,而在体外培养中,VSMCs则随机扩散并形成不规则形状,且易发生去分化。因此,为了阐明VSMCs分化的机制,开发一种能够模拟体内主动脉壁机械环境的细胞培养模型至关重要。 论文来源 这篇论文由Kazuaki Nagayama和Naoki Wataya共同撰写,他们来自日本茨城大学机械系统工程系的微纳米生物力学实验室。论文于2...

多细胞机械化学模型研究肿瘤微环境重塑及转移前生态位形成

结直肠癌(Colorectal Cancer, CRC)是美国癌症相关死亡的主要原因之一,其中肝脏转移是常见的现象。在肿瘤转移之前,转移前生态位(Pre-Metastatic Niche, PMN)的形成是一个关键过程。PMN涉及关键肝脏驻留细胞的激活,包括成纤维样星状细胞和巨噬细胞(如库普弗细胞)。肿瘤通过引入的因子改变这些细胞,使其分泌额外的生长因子并重塑细胞外基质(Extracellular Matrix, ECM),从而促进肿瘤在次级环境中的定植和转移。为了更好地理解这些动态的机制,研究者开发了一个多细胞计算模型,以表征PMN形成过程中的时空动态。 论文来源 这篇论文由Shreyas U. Hirway、Kylie G. Nairon、Aleksander Skardal和Seth ...

评估达沙替尼对间充质干细胞的影响

学术背景 间充质干细胞/基质细胞(Mesenchymal Stem/Stromal Cells, MSCs)是一类具有多向分化潜能的干细胞,广泛应用于再生医学和细胞治疗中。然而,MSCs在体外培养过程中会逐渐衰老(senescence),导致其增殖和分化能力下降,这成为MSCs临床应用的一大障碍。衰老细胞是不可逆的非分裂细胞,其功能显著减退,影响整体细胞群的治疗效果。近年来,研究人员发现,使用senolytic药物(如Dasatinib)可以选择性清除衰老细胞,从而保留并增强健康MSCs的功能。Dasatinib是一种FDA批准的酪氨酸激酶抑制剂,主要用于治疗慢性髓性白血病,近年来也被发现具有清除衰老细胞的潜力。本研究旨在探讨Dasatinib对MSCs表型、基因型和免疫调节功能的影响,为M...

通过引入随机突变模拟康威生命游戏中的体细胞进化

学术背景 Conway的生命游戏(Game of Life, GoL)自1970年提出以来,一直是研究复杂系统行为的经典模型。作为一种细胞自动机(Cellular Automata, CA)模型,GoL通过简单的规则模拟了细胞在二维网格上的生死变化,展现了从简单规则中涌现出的复杂行为。尽管GoL在模拟细胞生长、繁殖等方面取得了显著成果,但将其应用于物种进化或肿瘤内部亚克隆的模拟却鲜有尝试。特别是在肿瘤研究中,体细胞进化(somatic evolution)是一个关键过程,它描述了肿瘤细胞在个体生命周期内通过突变和自然选择形成不同亚克隆的现象。然而,现有的CA模型大多聚焦于肿瘤生长的生物物理特性,而较少涉及规则的动态变化和进化机制。 为了填补这一空白,Michael R. King教授提出了一...

成纤维细胞-脂肪细胞谱系细胞相互作用导致细胞外基质蛋白的差异产生

学术背景 疤痕形成是创伤、烧伤和其他并发症后常见的问题,严重影响全球数百万人的生活质量。成纤维细胞(fibroblasts)在病理疤痕形成中起核心作用,因此成为开发新疗法以促进愈合和减少疤痕的常见目标。近年来,研究表明脂肪细胞谱系细胞(adipocyte lineage cells)也在伤口愈合过程中发挥重要作用。临床报告显示,将自体脂肪微移植物(autologous adipose micrografts)置于手术部位可以改善现有疤痕的外观和柔韧性。然而,脂肪移植物中的细胞类型及其在伤口愈合中的具体作用机制尚不清楚。因此,本研究旨在探讨脂肪细胞谱系细胞与成纤维细胞之间的相互作用,以及这些相互作用如何影响细胞外基质(extracellular matrix, ECM)蛋白的产生。 论文来源 ...