肌球蛋白通过FAK-Rho-ROCK信号轴调控肿瘤细胞群体迁移机制研究

目的癌症的转移是患者死亡率高的重要原因,肿瘤细胞往往以多细胞共同运动的方式进行群体迁移。Rho激活肌球蛋白,肌球蛋白介导的收缩在细胞内产生张力。本研究探讨了细胞的高收缩性是否可以激活由内向外的信号转导,以及细胞内力如何促进细胞的群体迁移。方法本研究选择具有群体迁移特性的乳腺癌MCF-7细胞作为研究对象,利用慢病毒转染手段构建3种具有不同肌球蛋白活性的细胞株。通过细胞划痕实验,免疫荧光染色,蛋白质免疫印迹,牵引力显微镜,FRET,光遗传学等实验方法探究了肌球蛋白高度活化对肿瘤细胞群体迁移的影响,并深入研究了其中肌球蛋白的作用和相关分子机制。结果肌球蛋白活性增加会导致肿瘤细胞群体迁移受到抑制。活化的肌球蛋白通过高细胞收缩力改变FAK的分子结构,从而导致FAK活化进而激活Rho-ROCK通路,使胞内收缩力得到进一步加强,形成正反馈循环。同时FAK可以进一步诱导黏着斑的形成,增强细胞与胞外基质间的黏附力。结论本研究阐明了肌球蛋白不仅位于FAK-Rho-ROCK信号轴的终点,还可以通过机械力学信号影响其上游信号通路,为探明乳腺癌细胞群体迁移机制提供了新的研究方向。