细胞迁移依赖于运动方向上快速且持续的边缘突起。构建边缘突起的肌动蛋白和黏附结构必须被促迁移信号通路同时调控，而黏附调控的贡献因无法选择性检测促进边缘突起的初始黏附而难以解析。本研究通过构建靶向黏附的 ERK 荧光共振能量转移（FRET）生物传感器 EKAR-FAT，定量分析 RAS→RAF→MEK→ERK 通路中 ERK 在初始黏附...
细胞迁移依赖于运动方向上细胞前缘的快速且持续性突起。构建边缘突起的肌动蛋白与黏附结构相互整合，促迁移信号通路必须同时调控二者以诱导突起。由于难以选择性检测促进边缘突起的新生黏附，黏附调控的贡献一直难以阐明。本研究将ERK FRET生物传感器靶向黏附，定量ERK的时空活性，解析RAS→RAF→MEK→ERK通路对新生黏附的调控如何贡献...
细胞趋化的快速准确定量分析对生物学、医学和药物研发至关重要，可评估细胞定向迁移能力并模拟体内趋化过程。传统方法依赖复杂实验流程，费时费力且易受人为误差影响。微流控技术与深度学习的快速发展为细胞趋化评估提供了新途径。本研究提出一种基于微流控和深度学习的趋化评估方法：设计微流控装置，在微通道内产生化学梯度和剪切应力，以可控方式模拟细胞趋...
本研究调查单细胞在迁移方向改变过程中的氧（O2）消耗。这是首次将纳米拓扑结构与 O2 生物传感器集成于同一平台，可实时监测细胞 O2 消耗，并区分同向迁移与反向迁移细胞。作者采用先进纳米加工技术在光栅脊上制备纳米孔或纳米柱，并通过荧光显微镜、细胞迁移实验和 O2 消耗分析评估其效应。结果表明，位于光栅脊纳米柱上的细胞表现出更强的迁移...
局灶黏附（FA）是连接细胞外基质结合整合素与肌动蛋白细胞骨架的多蛋白复合体，并传递调控细胞黏附、细胞骨架动力学和迁移的信号。尽管FA中丝氨酸/苏氨酸磷酸化比酪氨酸磷酸化更丰富，其机制仍不清楚。蛋白激酶A（PKA）在细胞黏附和迁移中发挥重要作用，且其功能高度依赖亚细胞定位。本研究证明PKA存在于分离的FA-细胞骨架复合物中，并在活细胞...
微管细胞骨架及其动态在细胞迁移中起重要作用。微管切割酶Fidgetin-like 2（FL2）位于迁移细胞前沿，调控微管动态；敲低FL2可加快并提高细胞迁移效率。本研究通过siRNA敲低FL2，结合FRET生物传感器、免疫荧光和荧光漂白恢复（FRAP）技术，解析FL2缺失增强迁移的机制。FRET生物传感器显示，FL2敲低降低p21 ...
完整上皮是维持角膜完整性与屏障功能的关键，一旦受损可导致眼防御功能下降和威胁视力的混浊。电细胞-基底阻抗传感（ECIS）是一种非侵入性方法，可实时测量细胞行为，包括屏障功能和细胞迁移。本研究利用 ECIS 技术评估并优化人端粒酶永生化角膜上皮细胞（HUCLs）的体外培养条件，以获得能够准确反映细胞行为变化的可量化测量。研究在两种培养...
超材料生物传感器已被广泛用于细胞类型识别和肿瘤生物标志物浓度检测，但原位、非破坏性测量在肿瘤进展和转移中起关键作用的细胞迁移的方法仍十分迫切。为此，本文提出一种基于聚对二甲苯C（parylene C）基底的可柔性太赫兹超材料生物传感器，用于乳腺癌细胞生长与迁移的无标记、非破坏性检测。当乳腺癌细胞MDA-MB-231在超材料生物传感器...
胆固醇对细胞运动至关重要，但生理性胆固醇池如何促进细胞前移仍不清楚。多数细胞通过摄取低密度脂蛋白（LDL）获得胆固醇。本文证明LDL可刺激A431鳞状上皮癌细胞和中国仓鼠卵巢（CHO）细胞的迁移与侵袭，并增强表皮生长因子（EGF）诱导的A431细胞迁移及三维类器官模型中的侵袭。利用Niemann-Pick C1（NPC1）突变细胞、...
胶质母细胞瘤是最具侵袭性和致死性的脑肿瘤，其肿瘤由多种表型不同的肿瘤细胞组成，可在体外培养为血清分化胶质母细胞瘤细胞和胶质母细胞瘤干细胞样细胞。电细胞-基底阻抗传感（ECIS）是一种基于细胞粘附的实时、无标记阻抗方法，用于分析细胞行为。本研究评估 ECIS 是否适合测量胶质母细胞瘤细胞粘附，尤其关注胶质母细胞瘤干细胞。结果显示，EC...
鱼皮因在人类伤口治疗中的潜力而受到关注，但促进其修复作用的关键因子尚不明确。皮肤成纤维细胞通过分泌细胞外基质（ECM）蛋白、生长因子和细胞因子维持皮肤完整性并促进损伤修复。本研究以斑马鱼 SJD.1 原代成纤维细胞为模型，比较鲈鱼 Crtac1a、Crtac1b 重复蛋白及人 CRTAC1-A 对划痕修复的影响。采用经典划痕实验、免...
细胞迁移对发育、稳态和伤口愈合至关重要，其异常调控与多种疾病相关。间充质细胞迁移依赖肌动蛋白聚合形成板状伪足，Scar/WAVE复合物是Rac下游激活Arp2/3复合物、介导分支状F-肌动蛋白成核的关键因子，但此前缺乏直接负调控因子。本研究鉴定Nance-Horan综合征样1蛋白（NHSL1）为Scar/WAVE复合物的直接结合伙伴...
传统细胞迁移检测通常依赖活细胞延时成像以追踪迁移路径，因而需要复杂的显微与培养硬件，且数据通量较低。本文开发了一种名为“按足迹追踪细胞”（TCF）的检测方法，其核心是一种机械-光学生物传感器。该传感器在感知局部细胞黏附力时发生不可逆荧光激活，使细胞在涂覆传感器的玻璃或弹性基底上迁移时留下荧光足迹。基于静态荧光图像，无需延时成像即可提...
ADAMTS（含血小板反应蛋白基序和金属蛋白酶域的血栓反应蛋白基序金属蛋白酶）是一类依赖Zn2+/Ca2+的分泌型蛋白酶，参与细胞外基质重塑及多种生理病理过程。本研究探讨ADAMTS-1是否参与细胞侵袭与迁移及其机制。作者通过条件培养基处理或CRISPR/Cas9敲除，改变卵巢癌细胞（CHO、NIH-OVCAR-3、ES-2）和NI...
细胞迁移指细胞在基底或基质中移动的能力，净移动需要肌动蛋白细胞骨架的时空调控。为识别和量化产生定向细胞运动的调控机制，需要计算工具。作者开发了基于随机建模的计算方法，用于分析随机迁移细胞位置的时间序列数据，从而从细胞轨迹数据中高效估计表征细胞运动的参数。将该方法应用于小鼠胚胎成纤维细胞（MEF）和HeLa细胞的随机迁移分析，发现ME...
本文通过在多种鸟嘌呤核苷酸交换因子（GEF）共有的结构铰链区插入荧光蛋白对，构建了用于检测 Dbl 家族 RhoGEF 活性的荧光共振能量转移（FRET）生物传感器。荧光生物传感器可映射信号分子在活细胞中的时空激活，但此前难以量化不同激活事件如何相互影响或贡献特定细胞行为。作者将 GEF 生物传感器与红移 Rho GTPase 生物...
软骨酸性蛋白1（CRTAC1）是存在于人软骨组织及其他脊椎动物、无脊椎真核生物和部分原核生物中的细胞外基质蛋白。其功能尚不明确，但结构提示其可能参与细胞-细胞或细胞-基质相互作用及钙结合。本研究旨在评估重组人CRTAC1-A（hCRTAC1-A）对正常人真皮成纤维细胞（NHDF）的体外作用。研究采用生化与PCR检测、免疫荧光及生物传...
在迁移细胞中，Rac 的激活受胞内信号通路在时间和空间上的精确调控，以保证在前缘形成特定细胞突起——板状伪足。整合素介导的黏附也调控细胞内局部 Rac 激活的信号通路，但相关研究很少。本研究通过靶向 paxillin 的 shRNA 降低 paxillin 表达，探讨整合素介导信号如何影响局部 Rac 激活。结果显示，降低 paxi...
离子通道可通过改变离子通量调节细胞膜电位（Vm）和细胞迁移，但 Vm 调控迁移的机制尚不清楚。本研究显示，Nav1.5 钠通道在非兴奋性乳腺癌细胞中承载持续性内向 Na+ 电流，可在分钟时间尺度上去极化静息 Vm。这种 Nav1.5 依赖的 Vm 去极化增加迁移细胞前缘处 Rac1 与磷脂酰丝氨酸（phosphatidylserin...
目的：结直肠癌（CRC）是全球第三大常见癌症，占所有胃肠道癌症死亡的一半以上。癌细胞增殖快，需要大量氨基酸，包括精氨酸；多种肿瘤下调 ASS-1 表达，成为精氨酸营养缺陷型。因此，精氨酸耗竭是靶向癌细胞的潜在治疗策略，可通过重组人精氨酸酶 HuArgI(Co)-PEG5000 实现。方法：本研究通过细胞毒性实验考察 HuArgI(C...