Mechanical properties of the membrane of circulating metastatic tumor cells as a diagnostic marker

Анотація

Механічні властивості клітин є фундаментальними для багатьох клітинних функцій, зокрема росту, поділу, рухливості, адгезії та відповіді на фармакологічне лікування. Механіка клітинних компонентів у сукупності визначає загальну механічну поведінку клітини. Такі структури, як мембрана, цитоскелет, ядро та інші органели, утворюють взаємопов’язану мережу, що є центральною для механобіології окремих клітин. Під час переходу пухлинних клітин до метастатичного фенотипу відбуваються суттєві зміни механічних властивостей, які відіграють ключову роль у цій трансформації. Для моделювання пухлинних клітин, що метастазують, застосовують культивування в деадгезивних умовах. У цьому дослідженні дві клітинні лінії з різним метастатичним потенціалом — карцинома легені Льюїса (LLC) та LLC/R9 — культивували за адгезивних (що репрезентують типові пухлинні клітини) або деадгезивних (що репрезентують метастатичні пухлинні клітини) умов. Показано, що кількісна оцінка механічних властивостей клітин залежить від фази клітинного циклу, методу вимірювання та підходу до теоретичного моделювання. У статті розглянуто зміни механічних властивостей, зокрема натягу мембрани та зсувного модуля пружності, у циркулюючих метастатичних пухлинних клітинах, визначені методом аспірації мікропіпеткою. Результати свідчать, що клітини, вирощені в деадгезивних умовах, характеризуються більшою однорідністю популяції та вужчим розподілом значень зсувного модуля пружності порівняно з клітинами, вирощеними в адгезивних умовах. Крім того, клітини LLC демонстрували нижчі значення зсувного модуля пружності, ніж клітини LLC/R9, що корелює з їхньою метастатичною активністю. Ці механічні параметри можуть бути цінними маркерами для визначення метастатичного потенціалу пухлинних клітин.