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25.7: 细胞迁移
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25.7: 细胞迁移

细胞迁移是细胞从一个位置移动到另一个位置的过程,对于整个生命中生物体的正常发育和生存至关重要。当细胞无法正常迁移到其指定位置时,可能会出现各种疾病。例如,细胞迁移的破坏导致慢性炎性疾病,例如关节炎。

一般机制

一般来说,一般机制当细胞(如成纤维细胞)对外部极化化学信号作出反应时,细胞开始迁移。结果是,一端在其微环境中作为一个称为前缘的突起延伸,其通过分泌的粘着化合物附着到基底上。后缘(用作电池背面的区域)也附着在基板上以固定电池。粘附后,细胞通过一系列由细胞骨架运动结构产生的收缩被推向目的地。然后,后缘的粘合附件被释放。这些步骤循环重复,直到成纤维细胞到达目的地。

两极分化

启动细胞迁移的不同类型的信号分子存在多样性。他们非法的两种反应:化学动力学和化学趋化。趋化作用是指当信号分子对称或不对称地刺激细胞迁移而不支配所产生运动的方向性时发生的运动。趋化性是指可溶性(趋化)或底物结合的信号分子的梯度决定细胞运动的方向性。

膜受体,如G蛋白偶联受体(GPCR)和受体酪氨酸激酶受体(RTK)检测外部信号分子,并在前缘引起磷脂酰肌醇(3,4,5)三磷酸(PIP3)的积聚。PIP3的积累导致Rho家族Ras样小蛋白Rac、Cdc42和Rho的激活。Rac和/或Cdc42引起细胞骨架的改变,如肌动蛋白在前缘聚合,Rho引起肌动蛋白在后缘收缩。由于肌动蛋白聚合,在前缘产生突起。

突出物类型

肌动蛋白作为一个物理支架的突出。因此,突起结构的形状取决于肌动蛋白的组装方式。两种常见的研究类型的突出是板足和丝足。板足是一种宽的片状突起,包含一个由纤细的短肌动蛋白丝组成的分支网络。当板足提离基底并向后移动时,会发生明显的褶皱运动。在成纤维细胞、免疫细胞和神经元等细胞中可以发现板足突。丝状体是由细胞膜发出的细指状突起。它们经常在细胞中观察到,如神经元,在迁移过程中与板足协同工作。


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