剪切流动下乳腺癌细胞三维迁移模型：胶原纤维与迁移关系

乳腺癌细胞在三维细胞外基质中的迁移是一个重要的研究领域，它涉及到癌症生物学和临床治疗策略的设计。本篇首发论文由李昂、孙萌和Muhammad H. Zaman共同撰写，他们在上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院和波士顿大学生物医疗工程系合作进行研究，得到了国家自然科学基金和高等学校博士学科点专项科研基金的支持。 细胞外基质（ECM）是由多种蛋白质，尤其是胶原蛋白纤维构成的复杂网络，对细胞的生长、分化和迁移起着至关重要的作用。在这个模型中，作者特别关注胶原蛋白纤维的排列对乳腺癌细胞行为的影响。剪切流动，即流体在固体表面的滑动运动，对于理解这种动态过程至关重要。间隙液流动不仅改变了胶原蛋白纤维的排列，还影响了细胞周围自分泌化学信号分子（如趋化因子）的浓度分布，这些因素对细胞迁移路径的选择有直接影响。 通过建立的计算模型，研究者模拟了乳腺癌细胞在剪切流动下的迁移情况。他们发现，细胞的迁移方向与流动方向之间存在显著的相关性，且这种相关性随着流速的增加而增强。这与已有的实验研究结果相吻合，验证了该模型在预测乳腺癌细胞在三维细胞外基质中扩散行为方面的有效性。 此外，文章还提到了两位主要研究者李昂和孙萌，他们作为博士研究生在生物流体力学和生物医疗工程领域有着深入的研究，他们的并列第一作者地位显示了这项工作的核心贡献。通讯作者孙仁教授作为导师，专注于流体力学，他的邮件地址提供给读者以便进一步交流。 这篇论文的关键词包括生物力学、细胞外基质、胶原蛋白纤维以及乳腺癌细胞转移，这些关键词突出了研究的核心内容和意义。整体而言，该研究为理解乳腺癌细胞在三维环境中如何响应物理环境变化提供了理论依据，有助于未来开发更精确的治疗策略，例如针对特定流速下肿瘤细胞迁移的抑制措施。