波形蛋白通过增强基质重塑和球状体流动性，促进细胞在胶原网络中的集体迁移

《Communications Biology》：Vimentin promotes collective cell migration through collagen networks via increased matrix remodeling and spheroid fluidity

　　

摘要

中间丝具有多样性，且因细胞类型而异。间质细胞及多种癌细胞中表达的中间丝蛋白波形蛋白，在细胞穿过纤维组织迁移的过程中起着重要作用。波形蛋白既能促进细胞伸长以利于迁移，又会形成细胞骨架结构，阻碍细胞穿过狭窄空间。为探究波形蛋白如何帮助细胞在细胞外基质中以及组织中穿过邻近细胞进行迁移，我们研究了嵌入胶原网络中的细胞球体的集体侵袭行为。与单细胞在胶原网络中的迁移不同，无论是小鼠胚胎成纤维细胞还是这些细胞与MDA-MB-231乳腺癌细胞的共培养物，在波形蛋白的作用下，其通过胶原网络的集体侵袭能力都会增强。通过多种实验方法，我们发现波形蛋白能够提升细胞球体的收缩能力，而且其介导的细胞集体扩张依赖于能降解胶原网络的基质金属蛋白酶。此外，借助先进的成像技术以及计算生成的3D细胞模型，我们发现波形蛋白还能增强嵌入胶原中的细胞球体细胞的伸长能力，这说明细胞球体的流动性有所提高，同时胶原也会发生收缩。总体而言，这些研究结果为我们了解了波形蛋白如何通过重塑胶原结构及提升组织流动性，来促进细胞在3D基质环境中的集体迁移提供了新的见解。