Nya forskningsresultat avslöjar hemligheter om hur levande celler "samarbetar" med varandra, gå med i grupper som migrerar kollektivt och förändrar vävnad.

Forskningen fokuserade på celler som kallas fibroblaster, som finns i bindväv och producerar "extracellulär matris, "ett ställningsliknande material mellan celler i levande vävnad.

"Fibroblastmigration spelar en nyckelroll under olika fysiologiska och patologiska processer som sårläkning och cancermetastaser, "sa Bumsoo Han, en professor i mekanisk och biomedicinsk teknik vid Purdue University. "Även om migration av enskilda fibroblaster har studerats väl, migration in vivo involverar ofta samtidig förflyttning av grupper av fibroblaster, så kallad "massmigration".

Nya fynd publicerades i oktober i Journal of the Royal Society Interface .

"Specifikt, vi antog att en grupp migrerande celler kan deformera matrisen avsevärt, vars mekaniska mikromiljö dramatiskt förändras jämfört med det oförändrade tillståndet, "sa han." Eftersom cellerna samarbetar, de kan utöva större kraft vid deformering av matrisen jämfört med enstaka celler. Ändringen av matrismikromiljön påverkar ömsesidigt cellmigration. "

Hypotesen testades genom att mäta den extracellulära matrisdeformationen under massmigration på kollagen "hydrogeler". Fynd visade att de grupperade cellerna agerar kollektivt för att deformera matrisen före och under migrationen.

"Vi fann att celler på mjuka kollagenhydrogeler vandrar längs slingrande banor, men, när matrisstyvheten ökar, cellmigrationsmönster blir i linje med varandra och visar samordnade migrationsvägar, " han sa.

Forskningen är relaterad till arbete som leds av Andrew Mugler, en Purdue biträdande professor i fysik och astronomi, som var medförfattare till en ny tidning i tidningen Fysiska granskningsbrev . De två forskarna har samarbetat i cirka två år.

"Det gemensamma temat för båda artiklarna är hur dessa celler samarbetar, "Sa Han.

Resultaten kommer att hjälpa ansträngningar att lära sig mer om massmig cellmigration och dess relation till processer inklusive cancermetastaser.

Interface -papperets huvudförfattare är Purdue -doktoranden Altug Ozcelikkale. Det papperet undersöker hur cellerna "samarbetar mekaniskt, "medan PRL -papperet fokuserar på hur de samarbetar kemiskt, Sa Han.

Forskningen pågår, med framtida arbete med att undersöka de flera kemiska och miljömässiga ledtrådarna som är involverade i det kollektiva cellbeteendet.