PLoS ONE: 3D Traction styrker i Cancer Cell Invasion

abstrakt

celleinvasion gennem tæt tredimensional (3D) matrix menes at afhænge af cellernes evne til at generere trækkræfter. For at kvantificere betydningen af ​​celle traktioner under invasion i 3D, præsenterer vi en teknik til at måle den elastiske deformationsenergi lagret i matrixen på grund af trækkraft-inducerede deformationer. Matrixpartiklerne deformationer omkring en celle blev målt ved at spore de 3D positioner af fluorescerende kugler stramt indlejret i matrixen. Perlen positioner tjente som knudepunkter for en finite element mosaikarbejde. Fra stammen i hvert element og den kendte matrix elasticitet, vi beregnet den lokale stamme energi i matrixen der omgiver cellen. Vi anvendte teknik til at måle stamme energi af meget invasive MDA-MB-231 brystcarcinom og A-125 lungecarcinomceller i kollagengeler. Resultaterne blev sammenlignet med stammen energi fra ikke-invasiv MCF-7 bryst- og A-549 lungecarcinomceller. I alle tilfælde, celler lokalt kontraheret matrixen. Invasive bryst- og lungecarcinomceller viste en signifikant højere kontraktilitet sammenlignet med ikke-invasive celler. Højere kontraktilitet blev imidlertid ikke universelt forbundet med højere invasivitet. For eksempel ikke-invasive A-431 vulva carcinomaceller var de mest kontraktile celler blandt alle testede cellelinier. Som et universelt træk, vi fandt imidlertid, at invasive celler antog en langstrakt spindel-lignende morfologi i modsætning til en mere sfærisk form af ikke-invasive celler. Følgelig fordelingen af ​​stamme energitæthed omkring invasive celler efterfulgt mønstre af øget kompleksitet og anisotropi. Disse resultater tyder på, at ikke så meget størrelsen af ​​trækkraft generation, men deres retningsvirkning er vigtigt for kræftcellen invasion

Citation:. Koch TM, Münster S, Bonakdar N, Butler JP, Fabry B (2012) 3D Traction Forces i cancercelleinvasion. PLoS ONE 7 (3): e33476. doi: 10,1371 /journal.pone.0033476

Redaktør: Harry Mellor, University of Bristol, England

Modtaget: Juli 7, 2011; Accepteret: 15 februar 2012; Udgivet: 30 marts, 2012