跳到主页内容
美国国旗

美国政府的官方网站

Dot政府

gov意味着它是官方的。
联邦政府网站通常以.gov或.mil结尾。之前分享敏感信息，确保你在联邦政府政府网站。

HTTP服务器

该站点是安全的。
这个https（https）：//确保您连接到官方网站，并且您提供的任何信息都是加密的并且被安全地传输。

访问密钥 NCBI主页 MyNCBI主页 主要内容 主导航
.2008年12月1日；22(23):3268-81.
doi:10.1101/gad.1725808。

内皮层迁移的模块化控制

菲利普·维托里诺 1, 拍卖师托比厄斯·迈尔
附属公司

内皮层迁移的模块化控制

菲利普·维托里诺等。 基因开发. .

摘要

生长因子诱导的内皮细胞单层迁移可促进胚胎发育、伤口愈合和血管生成。虽然集体迁移广泛存在且具有治疗相关性，但细胞单层对生长因子、感知方向信号、诱导运动和协调单个细胞运动的潜在机制仅被部分理解。在这里，我们使用RNAi鉴定了100种调节蛋白，它们可以增强或抑制内皮细胞膜向无细胞空间的迁移。我们测量了所有siRNA干扰的多个活细胞迁移参数，发现每个靶蛋白主要调节四种功能输出之一：细胞运动、定向迁移、细胞间协调或细胞密度。我们证明，无论有无开放空间，细胞运动调节器都会驱动随机的、生长因子依赖的运动。相反，定向迁移调节剂选择性地转导生长因子信号，将细胞沿着单层边界引导到开放空间。最后，我们发现，当边界细胞开始迁移时，细胞间协调的调节器是生长因子依赖性的，并重新定向随机迁移的细胞。因此，细胞通过模块化控制系统从随机迁移到集体迁移，其中生长因子信号将边界细胞转换为先驱细胞，而单层内的细胞通过生长因子依赖性迁移和细胞间协调重新定向并跟随先驱细胞。

PubMed免责声明

数字

图1。
图1。
FGF诱导HUVEC内皮细胞片状迁移。(A类)生长因子诱导的信号通路如何调节功能模块以产生片状迁移的示意图。(B类)用于研究图纸移植的实验工作流。(C类)AlexaFluor594-结合小麦胚芽凝集素染色融合的HUVEC细胞的荧光显微镜图像(左边面板）和15分钟后(中间的面板）电池拆除。(赖特小组）在有血清存在的情况下15小时后，细胞被固定并用荧光素-指骨样蛋白染色。(D类)通过荧光染色单层连续成像20小时以上，对片状迁移进行动力学分析(n个= 4). (E类)不同浓度FGF处理的HUVEC单层的片状迁移率(n个= 4). (F类)靶向预测阳性（FGFR1、FRS2和RAC2）和阴性（PTEN）片状迁移调节因子的siRNA池转染细胞的片状迁移率(n个= 4). 对用对照siRNA转染的细胞进行数值标准化。显示了标准误差条。
图2。
图2。
设计、实施和验证96周格式的薄板迁移分析。(A类)高通量刮擦工具，带有96个单独的弹簧加载尖端，能够以多阱格式生成均匀的无细胞带。(左侧面板）施加和不施加压力的弹簧加载尖端图。(中部和正确的面板）刮擦装置和尖端的照片。(B类)多孔板上96张图像的蒙太奇图，每个孔都转染了不同的siRNA池。荧光图像拍摄15分钟(左边面板）和15小时(正确的面板）。(C类)针对2400人信号蛋白的siRNA筛选结果。(左侧面板）板材迁移率（灰点）是副本的平均值，并归一化为板材中间带。根据与中位数的偏差，选择一组基因（黑点）进行重新测试。(中部小组）作为对照，对siRNA库进行了重新合成和重新测试。(赖特面板）作为第二个对照，再次选择重复命中（黑点），并针对相同的靶标合成第二个独立的siRNA库并重新测试。在所有实验中显示出一致偏差的一次未经筛选的点击被视为确认点击。对于两个重新测试实验，将薄板迁移率归一化为转染对照siRNA的细胞，每个重新测试实验至少进行四次。(D类)siRNA对片状迁移的影响示例。转染对照RACGAP1和CTNNA1 siRNAs的细胞用荧光素-球蛋白（主图像）和VE-cadherin染色(插入).
图3。
图3。
功能聚类siRNA扰动的序列决策树分析。(A类)迁移细胞的一系列重叠图像，初始位置为黄色，最终位置为蓝色，中间位置为红色（核标记）。白线表示跟踪算法的输出。直方图显示了板材内单个细胞速度的分布。(B类)完整单层细胞的细胞轨迹每20分钟成像一次，持续16小时，并根据运动方向进行着色。(C类)协调细胞运动的量化。该图显示了单元格对之间倒置的角度差，它是单元格对之间距离的函数（重复五次；误差条表示标准误差）。2/π处的虚线表示随机移动的阈值。(D类)细胞密度对薄板迁移的影响。白色方块显示了在不同密度下测量的对照细胞迁移率。红色虚线表示这些控制测量的最佳线性拟合(第页-平方=0.97）。图纸迁移率绘制为验证点击数的单元格数函数(n个= 4; 灰色和红色圆点）。位于控制线两个标准偏差内的基因扰动被视为密度依赖性，并标记为红点。(E类)对剩余的siRNA靶点进行了测试，以确定其在定向细胞迁移中的可能作用。对于每个与迁移相关的siRNA扰动（归一化值），将片迁移率绘制为未扰动单层内平均单个细胞速度的函数。灰色线近似于单元速度和薄板偏移之间的相关轴。速度无关调节器对单细胞速度的影响在控制值的两个标准偏差内，以紫色显示（定向迁移模块）。(F类)剩余的与速度相关的siRNA敲除被分为细胞-细胞协调和细胞运动模块。图纸迁移率绘制为方向相关性的函数。增强或抑制方向相关性的基因标记为绿色（细胞-细胞协调模块），而影响片状迁移但对方向相关性影响较小的基因则标记为蓝色（细胞运动模块）。总结了决策树在下面单个地块。所有数据点代表至少四个独立实验的平均值。
图4。
图4。
定向迁移到无细胞空间的分子基础。(A类)在未扰动片状（白色方块）中，与片状迁移（黑钻石）和单个细胞速度相关的剂量响应曲线，以响应不同浓度的FGF(n个＝3，误差条表示平均值的标准误差）。(B类)FGF处理单层膜开放边缘附近的代表性细胞轨迹(正确的面板）或无血清介质(左边面板）根据运动方向着色。(C类)中痕量的量化(B类)其中，朝向无细胞空间的细胞运动分数（定向迁移）是在存在（绿色）或不存在（蓝色）FGF的情况下，计算为与开放边缘的距离的函数。(D类)与相同C类其中单分子膜在存在FGF的情况下被追踪，并用siRNA转染，靶向先前被分类为定向迁移模块一部分的各种FGF相关信号基因。
图5。
图5。
先锋和追随者行为。(A类)用于调查先驱和追随者行为的共培养实验示意图（绿色和橙色细胞用于插图）。细胞标记基于一个用CellTracker（InVitrogen）染色的群体和两个用Hoescht染色的群体。(B类)FGFR1号机组+细胞诱导相邻FGFR1的极化运动−细胞。FGFR1号机组+或FGFR1−细胞与FGFR1 1:1共培养+或FGFR1−单元格（四种组合）。跟踪一个群体中与页边距接触的细胞，并测量其方向（跟踪的细胞列在第一位，相邻的细胞列于括号中）。随机方向为0.25。(C类,左边面板）描绘板材边缘先锋（红色）与非先锋（绿色）位置的图像示例（定义为与开放空间接触的圆周的一半以上与一半以下）。白色单元格表示内部板材单元格。细胞边界基于细胞核和F-肌动蛋白染色。(赖特面板）先锋电池通常为FGFR1+富含肌动蛋白褶边。图片是显示在左边用指骨蛋白染色的面板显示为红色，Hoescht染色显示为蓝色，FGFR1+单元格显示为绿色。用白色箭头突出了层状褶皱。(D类)FGFR公司+细胞在先锋位置富集。条形图显示FGFR1的比率+/FGFR1号机组−先驱、边缘和板材位置的单元格。FGFR1之间的镀层比率为0.2+：FGFR1−细胞。(E类)图中显示了对“跟随者”实验进行定向运动测量的位置F类和克. (F类)缺乏VE-cadherin的细胞片内失去跟随行为。在各种共培养条件下，从细胞片边缘150μm处测量细胞的定向运动。非混合实验表示接受指定siRNA处理的均质培养物。混合群体实验显示了在共培养实验中每个群体的定向运动（按1:1的比例电镀）(克)用联合基因和/或对照敲除处理的单层膜中位于薄板边缘的细胞的定向运动。
图6。
图6。
利用结构和形态特征对模块进行细分。(A类)所有siRNAs均使用分子参数在二次分析中进行测试，预计分子参数对片状迁移很重要。顶部面板显示标记的荧光图像（20×）。底部面板包括由图像分析软件生成的掩模（黄色，覆盖在F-actin染色上），该软件用于测量各种细胞结构的强度和面积。(B类)使用结构二次分析数据对定向运动基因进行分级聚类。快速和慢速板材迁移器分别以红色和绿色显示。(C类)定向迁移信号组件的路径方案，根据其在B类。已识别的上游调节器用红色标记。假定的RAS相关基因、PI3K通路成分和受体转运调节器用括号隔开。
图7。
图7。
内皮层迁移的模块化控制。(A类)当特定功能模块被蛋白质敲除禁用时，片状迁移缺陷的示意图。每个模块中的一些基因被列为例子，快速和缓慢的表迁移分别用红色和蓝色字母表示。(B类)通过依赖FGF的定向迁移模块和独立于FGF的单元-单元协调模块协调板材迁移。
请参阅PMC中的此图像和版权信息

类似文章

查看所有类似文章

引用人

  • 连接蛋白43介导的细胞集体迁移与高尔基体取向无关。
    Sharma M、Mukherjee S、Shaw AK、Mondal A、Behera A、Das J、Bose A、Sinha B、Sarma JD。 Sharma M等人。 生物开放。2023年10月15日；12（10）：生物060006。doi:10.1242/bio.060006。Epub 2023年10月30日。 生物开放。2023 PMID：37815438 免费PMC文章。
  • 远端神经元活动通过SEMA4F驱动胶质瘤进展。
    Huang-Hobbs E、Cheng YT、Ko Y、Luna-Figueroa E、Lozzi B、Taylor KR、McDonald M、He P、Chen HC、Yang Y、Maleki E、Lee ZF、Murali S、Williamson MR、Choi D、Curry R、Bayley J、Woo J、Jalali A、Monje M、Noebels JL、Harmanci AS、Rao G、Deneen B。 Huang-Hobbs E等人。 自然。2023年7月；619(7971):844-850. doi:10.1038/s41586-023-06267-2。Epub 2023年6月28日。 自然。2023 PMID：37380778 免费PMC文章。
  • 远端神经元活动通过Sema4f促进胶质瘤浸润。
    Huang-Hobbs E、Cheng YT、Ko Y、Luna-Figueroa E、Lozzi B、Taylor KR、McDonald M、He P、Chen HC、Yang Y、Maleki E、Lee ZF、Murali S、Williamson M、Choi D、Curry R、Bayley J、Woo J、Jalali A、Monje M、Noebels JL、Harmanci AS、Rao G、Deneen B。 Huang Hobbs E等人。 bioRxiv[预印本]。2023年3月16日2023.03.15.532832。doi:10.1101/2023.03.15.532832。 生物Rxiv。2023 更新位置： 自然。2023年7月；619(7971):844-850. doi:10.1038/s41586-023-06267-2。 PMID：36993539 免费PMC文章。 已更新。 预打印。
  • 内皮细胞极性的竞争驱动小鼠视网膜中的血管形态发生。
    Barbacena P、Dominguez-Cejudo M、Fonseca CG、Gómez-González M、Faure LM、Zarkada G、Pena A、Pezzarossa A、Ramalho D、Giarratano Y、Ouarne M、Barata D、Fortunato IC、Misikova LH、Mauldin I、Carvalho Y、Trepat X、Roca-Cusachs P、Eichmann A、Bernabu MO、Franco CA。 Barbacena P等人。 开发单元。2022年10月10日；57（19）：2321-2333.e9。doi:10.1016/j.devcel.2022.09.002。 开发单元。2022 PMID：36220082 免费PMC文章。
  • 地形诱导血管内皮细胞大规模反平行集体迁移。
    Leclech C、Gonzalez-Rodriguez D、Villedieu A、Lok T、Déplanche AM、Barakat AI。 Leclech C等人。 国家公社。2022年5月19日；13(1):2797. doi:10.1038/s41467-022-30488-0。 国家公社。2022 PMID：35589751 免费PMC文章。
查看所有“被引用”文章

工具书类

    1. Adams C.L.、Nelson W.J.和Smith S.J.细胞间粘附发展过程中钙粘蛋白-肌动蛋白重组的定量分析。《细胞生物学杂志》。1996;135:1899–1911.-项目管理咨询公司-公共医学
    1. Bikfalvi A.、Klein S.、Pintucci G.、Rifkin D.B.成纤维细胞生长因子-2的生物学作用。恩多克。1997年修订版；18:26–45.-公共医学
    1. Bindschadler M.，McGrath J.L.损伤单层的薄片迁移是单细胞动力学的一个新兴特性。细胞科学杂志。2007;120:876–884.-公共医学
    1. Brandman O.，Liou J.，Park W.S.，Meyer T.STIM2是一种反馈调节器，可稳定基础细胞溶质和内质网Ca2+水平。单元格。2007;131:1327–1339.-项目管理咨询公司-公共医学
    1. Carmeliet P.健康与疾病中的血管生成。《国家医学》，2003年；9:653–660.-公共医学

出版物类型