انحدار صلب
الانحدار الصلب Durotaxis هو شكل من أشكال الهجرة الخلوية، تسترشد فيه الخلايا بتدرجات الصلابة التي تنشأ من الخصائص الهيكلية المختلفة للنسيج البيني خارج الخلية (ECM). تهاجر معظم الخلايا الطبيعية باتجاه تدرجات الصلابة الأعلى.[1]
تاريخ أبحاث الانحدار الصلب
[عدل]تتطلب عملية الانحدار الصلب خلية قادرة على تحسس البيئة بشكل فعال، ومعالجة التحفيز الميكانيكي، وتنفيذ الاستجابة. في الأصل، كان يُعتقد أن هذه الظاهرة عبارة عن خاصية متزوية ناشئة، يتطلب حدوثها وجود حلقة حسية معقدة تعتمد على اتصال العديد من الخلايا المختلفة. ومع ذلك، مع التطور العلمي ذو الصلة في أواخر الثمانينيات وطوال التسعينيات، أصبح من الواضح أن الخلايا المفردة تمتلك القدرة على فعل الشيء نفسه. كانت الملاحظات الأولى للانحدار الصلب في الخلايا المعزولة هي أن المحفزات الميكانيكية يمكن أن تسبب بدء واستطالة المحاور في الخلايا العصبية الحسية والدماغية للفراخ وتحفيز الحركة في الخلايا المتقرنة الموجودة سابقًا في البشرة السمكية.[2][3][4][5] ولوحظ أيضًا أن تصلب الأدمة يؤثر على صلابة الهيكل الخلوي، وتجميع ألياف الفبرونيكتين، وقوة تفاعلات الإنتغرين والهيكل الخلوي، والتشكل ومعدل الحركة، وكل ذلك يتأثر بهجرة الخلايا.[6][7][8][9][10]
باستخدام المعلومات من الملاحظات السابقة، صاغ لو وزملاؤه فرضية أن الخلايا الفردية يمكنها اكتشاف تصلب الركيزة من خلال عملية استكشاف لمسية نشطة، إذ تمارس الخلايا قوى مقلصة وقياس التشوه الناتج في الركيزة. وبدعم من تجاربهم الخاصة، صاغ هذا الفريق مصطلح «الانحدار الصلب» في ورقتهم في مجلة بيوفيزيكال جورنال في عام 2000.[11] تدعم الأبحاث الحديثة الملاحظات السابقة ومبدأ الانجذاب العمري، مع استمرار الأدلة على انتقال الخلايا إلى تدرجات الصلابة والتغيرات المورفولوجية المعتمدة على الصلابة.[1][12][13]
المراجع
[عدل]
- ^ ا ب Plotnikov، SV؛ Pasapera، AM؛ Sabass، B؛ Waterman، CM (21 ديسمبر 2012). "Force fluctuations within focal adhesions mediate ECM-rigidity sensing to guide directed cell migration". Cell. ج. 151 ع. 7: 1513–27. DOI:10.1016/j.cell.2012.11.034. PMC:3821979. PMID:23260139.
- ^ Bray، D (أبريل 1984). "Axonal growth in response to experimentally applied mechanical tension". Developmental Biology. ج. 102 ع. 2: 379–89. DOI:10.1016/0012-1606(84)90202-1. PMID:6706005.
- ^ Lamoureux، P؛ Buxbaum، RE؛ Heidemann، SR (13 يوليو 1989). "Direct evidence that growth cones pull". Nature. ج. 340 ع. 6229: 159–62. Bibcode:1989Natur.340..159L. DOI:10.1038/340159a0. PMID:2739738. S2CID:4235755.
- ^ Chada، S؛ Lamoureux، P؛ Buxbaum، RE؛ Heidemann، SR (مايو 1997). "Cytomechanics of neurite outgrowth from chick brain neurons". Journal of Cell Science. ج. 110 ع. 10: 1179–86. DOI:10.1242/jcs.110.10.1179. PMID:9191042.
- ^ Verkhovsky، AB؛ Svitkina، TM؛ Borisy، GG (14 يناير 1999). "Self-polarization and directional motility of cytoplasm". Current Biology. ج. 9 ع. 1: 11–20. DOI:10.1016/s0960-9822(99)80042-6. PMID:9889119.
- ^ Wang، N؛ Butler، JP؛ Ingber، DE (21 مايو 1993). "Mechanotransduction across the cell surface and through the cytoskeleton". Science. ج. 260 ع. 5111: 1124–7. Bibcode:1993Sci...260.1124W. DOI:10.1126/science.7684161. PMID:7684161.
- ^ Halliday، NL؛ Tomasek، JJ (مارس 1995). "Mechanical properties of the extracellular matrix influence fibronectin fibril assembly in vitro". Experimental Cell Research. ج. 217 ع. 1: 109–17. DOI:10.1006/excr.1995.1069. PMID:7867709.
- ^ Schwarzbauer، JE؛ Sechler، JL (أكتوبر 1999). "Fibronectin fibrillogenesis: a paradigm for extracellular matrix assembly". Current Opinion in Cell Biology. ج. 11 ع. 5: 622–7. DOI:10.1016/s0955-0674(99)00017-4. PMID:10508649.
- ^ Choquet، D؛ Felsenfeld، DP؛ Sheetz، MP (10 يناير 1997). "Extracellular matrix rigidity causes strengthening of integrin-cytoskeleton linkages". Cell. ج. 88 ع. 1: 39–48. DOI:10.1016/s0092-8674(00)81856-5. PMID:9019403.
- ^ Pelham RJ، Jr؛ Wang، Yl (9 ديسمبر 1997). "Cell locomotion and focal adhesions are regulated by substrate flexibility". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. ج. 94 ع. 25: 13661–5. Bibcode:1997PNAS...9413661P. DOI:10.1073/pnas.94.25.13661. PMC:28362. PMID:9391082.
- ^ Lo، C (1 يوليو 2000). "Cell Movement Is Guided by the Rigidity of the Substrate". Biophysical Journal. ج. 79 ع. 1: 144–152. Bibcode:2000BpJ....79..144L. DOI:10.1016/S0006-3495(00)76279-5. PMC:1300921. PMID:10866943.
- ^ Engler، AJ؛ Sen، S؛ Sweeney، HL؛ Discher، DE (25 أغسطس 2006). "Matrix elasticity directs stem cell lineage specification". Cell. ج. 126 ع. 4: 677–89. DOI:10.1016/j.cell.2006.06.044. PMID:16923388.
- ^ Lachowski, D; Cortes, E; Pink, D; Chronopoulos, A; Karim, SA; Morton, JP.; del Rio Hernández, AE (31 May 2017). "Substrate Rigidity Controls Activation and Durotaxis in Pancreatic Stellate Cells". Scientific Reports (بالإنجليزية). 7 (1): 2506. Bibcode:2017NatSR...7.2506L. DOI:10.1038/s41598-017-02689-x. ISSN:2045-2322. PMC:5451433. PMID:28566691.