合成生物学2022,Vol.3Issue(6) :1109-1125.DOI:10.12211/2096-8280.2022-029

哺乳动物细胞的趋化迁移及人工控制

Artificial control of mammalian cell chemotaxis and motility

郭伟 付禹豪 范盈盈 周佳铃 李鑫 魏平
合成生物学2022,Vol.3Issue(6) :1109-1125.DOI:10.12211/2096-8280.2022-029

哺乳动物细胞的趋化迁移及人工控制

Artificial control of mammalian cell chemotaxis and motility

郭伟 1付禹豪 1范盈盈 1周佳铃 1李鑫 1魏平1
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作者信息

  • 1. 中国科学院深圳先进技术研究院,深圳合成生物学创新研究院,细胞与基因线路设计中心,中国科学院定量工程生物学重点实验室,广东 深圳 518055
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摘要

哺乳动物细胞的趋化与迁移对于生命过程重要.许多关键生理过程依赖于细胞迁移,从胚胎发育到骨和血管生成,细胞迁移在组织修复、炎症、免疫应答和癌症转移中起关键作用.在人体内,细胞必须能够感知所在环境中的各种线索,并趋向或远离这些线索,以便在发育过程中执行形态发生程序,面对病原体产生免疫以及修复受损组织.这些过程的失控会给生命带来严重的不良后果,细胞如果不能以适当的方式进行迁移,就会导致发育和免疫的缺陷、慢性伤口的无法愈合以及癌症侵袭性转移、自身免疫和纤维化等疾病.细胞迁移的机制是通过表面受体和机械感知分子将环境中的化学、物理线索传递给细胞内信号网络,通过在细胞内建立不对称的分子空间梯度,激活下游细胞骨架调控因子使细胞发生持续的极化现象.整个过程涉到将线索传递到胞内的膜受体、胞内第二信使、细胞骨架调节因子、肌动蛋白组装等一系列组分和步骤.因此系统性理解细胞趋化过程对于发展哺乳动物细胞合成生物学理性设计与改造能力具有重要意义.工程化改造细胞趋化迁移能力来实现对细胞迁移的人工控制,将是哺乳动物细胞工程的重要方向.这能帮助人们进一步探索发育机制,提升免疫治疗效果,治愈由细胞趋化紊乱造成的疾病,加快组织损伤的修复.本综述将从细胞趋化的迁移方式、环境线索、分子机制、工程改造、临床应用几个方面对哺乳动物细胞的趋化迁移进行综述介绍.

关键词

细胞趋化/环境感知/迁移模式/分子机制/工程改造

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基金项目

国家重点研发计划(2018YFA0902800)

国家重点研发计划(2019YFA09004500)

国家自然科学基金(31622022)

出版年

2022
合成生物学

合成生物学

CSTPCDCSCD北大核心
ISSN:
参考文献量1
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