Nature reviews molecular cell biology期刊影响因子81.3：利用干细胞力学形成上皮组织

研究主题

1. 干细胞作为力学建筑师

• 组织塑形 ：干细胞通过 增殖方向 （如平行/垂直于基底膜）和 细胞密度变化 产生压缩力，驱动组织折叠（如肠道绒毛形成）或分层（如皮肤表皮）。

• 基底膜调控 ：干细胞分泌并重塑基底膜成分（如层粘连蛋白、IV型胶原），其 刚度 和 极性分布 直接影响组织形态（例：果蝇卵室伸长依赖基底膜局部硬化）。

  
  

图2 | 从组织到细胞尺度的干细胞和基质力驱动肠道的形态发生

1. 2、力学信号传导机制

• 细胞骨架网络 ：肌动蛋白收缩、微管定向生长和中间纤维稳定结构，通过整合素连接ECM，形成“张力完整性”（tensegrity）维持细胞力学稳态。

• 转录调控 ：机械力激活 YAP/TAZ 和 MRTFA/SRF 等转录因子，调控细胞增殖、分化和ECM重塑相关基因（如MMPs）。

  

图3 | 上皮细胞-细胞相互作用构成分子平台，用于组织内的力传递

• 基底膜破坏 ：癌症干细胞（CSCs）通过 蛋白酶（MMPs）分泌 或 机械力突破 （如invadopodia）穿透基底膜，促进侵袭转移。

• 肿瘤微环境 ：基质刚度（如胶原沉积）和细胞间张力（如角蛋白硬化）影响肿瘤生长方向（内突vs.外突）和转移潜力。

  

图4| 癌症前体细胞和CSCs通过机械方式塑造周围组织，促进肿瘤发生和侵袭。