AbMole科研-地形线索通过独特的细胞机械感应途径引导细胞极化

AbMole精研抑制剂十年，最新的科研动态不断与您分享。本期与您分享的是: 地形线索通过独特的细胞机械感应途径引导细胞极化。

细胞极化存在于各种组织中，调节细胞的行为和功能。根据微环境地形，空间约束(空间限制细胞扩展)和黏附诱导(引导黏附体生长)是诱导细胞极化的两种主要方式。然而，这两种方式诱导的细胞极化机制及其对细胞功能的下游影响尚不清楚。在这里，分别通过微纳米尺寸的基底槽阵列来实现空间约束和粘附诱导引导细胞极化。虽然两种结构的极化细胞形态相似，但诱导细胞极化的信号通路和下游功能却截然不同。粘连诱导(纳米槽)导致局灶粘连的形成，并激活RhoA/ROCK通路，增强肌球蛋白为基础的细胞内力，而空间约束(微槽)仅激活伪足的形成。黏附诱导引起的胞内力增强抑制染色质凝结，促进干细胞成骨分化。本研究概述了细胞极化和生物界面的机械感应，以帮助设计新的生物材料。

Y-27632 dihydrochloride (Abmole，M1817，纯度>99%)是一种选择性的ROCK1(p160ROCK)抑制剂，Ki为140 nM，比对其他激酶包括PKC，cAMP依赖性蛋白激酶， MLCK和PAK的作用强200多倍。

Figure 4. Signaling pathways for cell adhesion and polarization caused by space constraint and adhesion induction.

肌球蛋白基应力纤维和伪足是细胞扩散的两种途径。应激纤维受RhoA/ROCK信号的调控，该信号通路是肌凝蛋白II磷酸化的上游。 Rac-Arp2/3信号和CDC42-Formin信号分别是片状伪足和丝状伪足形成的上游。Y27632被称为ROCK抑制剂，用于阻止应力纤维基的粘附。抑制对“微”表面空间约束引起的细胞粘附和极化影响不大(图4a,b,c)，而改变了“纳米”表面的细胞极化方向(图4a,d,e)。分别利用NSC23766 (Rac抑制剂)、CK666 (Arp2/3抑制剂)和SMIFH2 (Formin抑制剂)限制片状伪足和丝状伪足的形成。

所有这些处理都不影响“纳米”表面的粘附诱导引起的细胞粘附和极化(图4g,j,k)。然而，无论抑制片状伪足和丝状伪足的形成，都会导致“微”表面细胞的长径比和扩散面积显著减小，但不会导致细胞的极化方向降低(图4g,h,i)。这两种方式对细胞粘附和极化的抑制作用及效果如图4f、l所示。“纳米”表面的粘连诱导比“微”表面的空间约束更能激活肌凝蛋白力相关信号通路，而在空间约束下，基于伪足的粘连成为主导。

鸣谢：Wei Liu, et al. Small. 2022 Jan;18(2):e2104328.