趋化性是细胞响应化学信号而进行的精心安排的运动，是生物学中的一种基本现象，具有深远的影响。不同领域的研究人员利用这一过程来探索细胞行为、免疫反应和发育机制。在癌症研究中，趋化性揭示了细胞如何驾驭其环境，从而促进肿瘤的进展和转移。在免疫学中，趋化性引导免疫细胞到达感染部位。除了基础研究之外，了解这种现象还可以应用于医学和生物技术。
在本文中我们将探讨研究文章，重点介绍研究趋化性的不同方法。这些研究侧重于实时可视化，提供对细胞反应的动态洞察。实时测量捕获关键事件和动力学，与终点方法相比，可以全面了解趋化运动。这使得研究人员能够揭示复杂的细节，从而影响我们对这一基本生物现象的理解。
1. 纳米粒子作为“分子敲除”来破坏趋化性
在这项跨学科研究中，Zhang 等人。探索了纳米颗粒（NP）通过充当“分子敲除”来破坏趋化性的潜力。该研究旨在检验纳米颗粒可以有效吸附趋化分子的假设，从而降低其生物利用度，从而抑制趋化性。该实验利用了良好的-建立了涉及人单核细胞系THP-1及其趋化剂单核细胞趋化蛋白-1（MCP-1）的模型系统。
该研究采用了与 MCP-1 具有不同预测相互作用的金纳米颗粒 (AuNPs) 库，模拟了趋化性测定中细胞外基质的体内3D 环境。研究结果强调了化学引诱剂吸附对纳米颗粒的深远影响，改变它们在细胞附近的浓度并驱动细胞行为的变化，而所有这些都不需要纳米颗粒物理进入细胞。这种创新方法让人们了解纳米粒子如何充当分子调节剂，为研究和操纵趋化反应的新策略开辟了途径。
2. NET-DNA作为癌症转移中的动态趋化因子
Yang等人的这项研究。探索中性粒细胞胞外陷阱 (NETs) 及其在癌症转移中的作用。NET 是由 DNA、蛋白质和组蛋白组成的网状结构，由中性粒细胞释放以捕获和中和病原体。该研究揭示了乳腺癌和结肠癌患者肝转移瘤中丰富的 NETs，挑战了 NETs仅作为微生物陷阱的传统观念。相反，NET-DNA 作为 NETs的一个组成部分，作为一种动态趋化因子出现，积极吸引癌细胞，促进远处转移的形成。
通过使用 Transwell 和μ-Slide Chemotaxis测定进行细致评估，该研究证明了 NET-DNA 促进 MDA-MB-231 三阴性乳腺癌细胞迁移和粘附的令人信服的能力。细胞迁移的剂量依赖性增强进一步强调了这种效应，这种现象在用 DNase I 处理后被消除。μ-Slide Chemotaxis测定证实了这些发现，揭示了 MDA-MB-231 细胞向更高 NET 的有效迁移DNA 梯度。这些发现为理解免疫反应、NET 和癌症进展之间复杂的相互作用开辟了新途径，为转移性疾病的治疗干预提供了潜在的目标。
3. Prokineticin-2 在 CNS 损伤中星形胶质细胞趋化作用中的作用
在这项神经生物学研究中，Neal等人。揭示了 Prokineticin-2 (PK2)（一种趋化因子样信号蛋白）的新维度。他们的发现揭示了其在促进星形胶质细胞趋化性方面的关键作用——这是中枢神经系统（CNS）损伤情况下的重要机制。当中枢神经系统受伤或患病时，星形胶质细胞会被激活并迁移到受损部位，从而促进再生反应。基于 PK2 已知参与巨噬细胞和单核细胞等系统细胞类型的激活和迁移，该研究探讨了 PK2 是否充当星形胶质细胞的趋化因子。
利用 ibidi µ-Slide Chemotaxis 和 U373 人星形细胞瘤细胞系，研究人员证明 PK2 确实可以作为趋化因子，显着增强星形胶质细胞的迁移。在重组 PK2 (rPK2) 存在的情况下，观察到向前迁移指数 (yFMI) 显着增加，这强调了对含有 PK2 的储层的明确方向响应。这种迁移的定向增强伴随着迁移速度和方向性评分的显着增加，强调了 PK2 作为星形胶质细胞趋化性刺激剂的重要作用。
4. 血小板裂解物负载 PEG 水凝胶诱导干细胞趋化性
在这项转化研究中，Chahal 等人。研究载人血小板裂解物 (PL) 的聚乙二醇 (PEG) 水凝胶在体外诱导干细胞趋化性的潜力。血小板裂解物含有多种已知可介导细胞活性的蛋白质和生长因子，其中一些被鉴定为能够诱导细胞迁移的化学引诱剂。该研究探索使用掺有 90 vol% PL 的 PEG 水凝胶来检查其对人类间充质干细胞 (hMSC) 的迁移影响。
使用μ-Slide Chemotaxis进行细胞迁移研究。跟踪细胞轨迹和迁移参数表明，hMSC 表现出向负载 PL 的水凝胶的定向迁移，与对照组相比，显示出更高的速度和直接性。这项研究强调了负载 PL 的 PEG 水凝胶的生物活性潜力，展示了它们吸引干细胞的能力——这是内源性组织工程应用令人兴奋的前景。
5. RAB35在定向运动和趋化性中的作用
在这项关键研究中，Corallino 等人。揭示 RAB35 在控制最佳方向运动和趋化性方面的作用。该研究利用基于 RNAi 的方法，将 RAB35 确定为协调这些基本细胞过程的关键要求。
为了证实这一观点，该研究深入研究了对照和 RAB35 沉默的小鼠胚胎成纤维细胞 (MEF) 在血小板衍生生长因子 (PDGF) 梯度中通过精心设计的柱阵列的迁移行为。该微柱阵列由光固化杂化聚合物组成，间隔 4 μm 的空间，固定在粘性滑动趋化室自粘底面的中心区域。从细胞库区域的入口策略性地接种细胞，并在细胞出口区域以 20 ng/ml 的浓度引入趋化剂 (PDGF)。使用倒置显微镜记录动态细胞运动。
对照细胞表现出功能性 RAB35 通路，表现出对 PDGF 梯度的定向趋化性。这些细胞延伸出持久的迁移突起，主要与梯度方向一致排列。形成鲜明对比的是，RAB35 的缺失显着损害了趋化性，同时减少了沿梯度方向突出的细胞数量。通过延时监测细胞运动，并通过趋化和迁移工具分析手动跟踪的细胞。这种综合实验方法强化了 RAB35 在响应趋化信号而控制细胞定向运动方面的关键作用，为了解这些基本细胞过程背后的分子复杂性提供了宝贵的见解。
结论
这些研究文章对细胞响应化学信号的行为进行了引人入胜的探索，涵盖纳米技术、癌症研究、转化研究、神经生物学和基于 RNAi 的方法等不同领域。总的来说，这些研究不仅为趋化性研究的不断发展做出了贡献，而且还激发了新的视角和方法，为医学创新策略铺平了道路。
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