Kevin Steysi, Braun Universiteti tərəfindən

Stephanie Baum tərəfindən redaktə edilib , Robert Egan tərəfindən nəzərdən keçirilib

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

Çoxhüceyrəli sferoidlərin 3D matrisdə dairəvi orbitdən radial invaziyaya keçidi. a, Seçilmiş zaman dövrlərində optik axına əsaslanan hərəkət sahələri ilə örtülmüş 3D kollagen matrisinə yerləşdirilmiş MCF-10A sferoidinin təmsilçi təsvirləri, (i)–(vi). b, Sferoidin ekvatorial müstəvisinin ən xarici 20 μm periferik “təbəqəsinin” hər ti zaman nöqtəsində, ilkin t0 zaman nöqtəsindən başlayaraq açılması (solda) və birləşdirilməsi (sağda) sxemi, kimoqraf yaratmaq üçün. c, Hüceyrələrin periferik təbəqəsindəki flüoresan nüvələrin kimoqrafı, yerləşdirilməsindən 0-6 saat sonra minimal bucaq hərəkətini göstərir ((i)–(ii)). Daha sonra, bütün nüvələr paralel yuxarı trayektoriyalarla göstərilən 6-12 saatdan sonra koordinasiyalı bucaq hərəkəti nümayiş etdirir ((ii)–(iv)). Nəhayət, nüvələr radial miqrasiya rejiminə keçdikcə minimal və koordinasiya olunmamış bucaq hərəkəti nümayiş etdirir ((v)–(vi)). Kredit: Təbiət Fizikası (2026). DOI: 10.1038/s41567-025-03150-x

Orqanizmlər embrionlardan inkişaf etdikcə, hüceyrə qrupları köç edir və özlərini yenidən formalaşdırırlar ki, hər cür mürəkkəb toxumalar əmələ gəlsin. Hüceyrələrin böyüməsi üçün ağciyər, qaraciyər və ya digər toxumalar şəklində anatomik qəliblər yoxdur. Əksinə, bu strukturlar müxtəlif növ hüceyrələrin hərəkət edib çoxalması zamanı onların əlaqələndirilmiş fəaliyyəti nəticəsində əmələ gəlir.

Heç kim hüceyrələrin bu mürəkkəb toxumanın kollektiv quruluşunu necə idarə etdiyini dəqiq bilmir, lakin Braun Universiteti mühəndisləri tərəfindən aparılan bir araşdırma bəzi yeni məlumatlar verə bilər.

“Nature Physics” jurnalında dərc olunmuş tədqiqatda insan epitel hüceyrələrinin kollagen matrisinin içərisində yerləşən sferik aqreqatlar kimi necə davrandığı araşdırılıb. Tədqiqat hüceyrə qruplarının əvvəlcə məhdud məkanda kollektiv şəkildə fırlandığını, sonra isə fərdi hüceyrələrin sferadan çıxmasına imkan vermək üçün ətraflarını yenidən konfiqurasiya etdiyi təəccüblü yolları aşkar edib.

Tədqiqatçıların sözlərinə görə, əsas tapıntılardan biri orijinal sferoidin dəqiq formasıdır – mədəniyyətin bir qədər uzunsov və ya mükəmməl sferik formadan kənara çıxdığı bölgələr – hüceyrələrin ətraf mühitə daxil olmağa başladığı yerləri proqnozlaşdırır.

Braun Mühəndislik Məktəbinin doktoranturadan sonrakı tədqiqatçısı və tədqiqatın aparıcı müəllifi Civon Kim bildirib ki, “Sferoidlər əvvəlcə mükəmməl dairəvi deyil, bir az ovaldır. Hüceyrələr sanki orijinal formanın yaddaşına sahibdirlər kimi bu daha iti uclardan hücum edir. İlkin forma artıq işğalın sonradan harada baş verəcəyinə işarə edir.”Oyna

00:00

00:13SəssizParametrlərPIPTam ekrana daxil olun

OynaOrbitdə fırlanan sferoidin təsviri videosu. Müəllif: Nature Physics (2026). DOI: 10.1038/s41567-025-03150-x

Hüceyrə kulturalarının görüntüləri göstərdi ki, fırlanma davranışı təxminən beş saatdan sonra başlayır. 12 saatdan sonra hüceyrələr orijinal sferadan onları ehtiva edən polimer matrisinə daxil olmağa başladı.

Tədqiqat üçün tədqiqatçılar asılmış damcı metodu kimi tanınan üsuldan istifadə edərək çoxhüceyrəli sferoidlər yaratdılar. Onlar hüceyrə kulturası mühitinin damcılarını tərs çevrilmiş Petri qabının qapağına yerləşdirdilər, sonra hər damlaya təxminən 500 insan süd vəzi epitelial hüceyrəsi tökdülər. Daha sonra qablar tərs çevrildi və damcıların səthdən asılmasına və hüceyrələrin təxminən sferik aqreqatlar əmələ gətirməsinə imkan verildi. Hüceyrələr çoxhüceyrəli sferoidlər yaratmaq üçün bir araya gəldikdən sonra, bədənin hüceyrədənkənar matrisini təqlid edən bir kollagen materialına yerləşdirildilər.

Təcrübənin dizaynı tədqiqatçılara yalnız hüceyrələrin hərəkətini görüntüləməyə deyil, həm də hərəkət etdikləri zaman təsir etdikləri qüvvələri ölçməyə imkan verdi. Komanda, flüoresan zülallarla etiketlənmiş hüceyrələrdən istifadə etdi və bu da onları konfokal mikroskopiya istifadə edərək izləməyi asanlaşdırdı. Hüceyrələrin yerləşdiyi kollagen matrisi kiçik qırmızı izləyici hissəciklərlə dolduruldu və bu da tədqiqatçılara matrisin zamanla necə dəyişdiyini görməyə imkan verdi.Oyna

00:00

00:13SəssizParametrlərPIPTam ekrana daxil olun

OynaSürət profili. Dairəvi sürət (solda), radial sürət (sağda). Kredit: Nature Physics (2026). DOI: 10.1038/s41567-025-03150-x

Təcrübə göstərdi ki, matrisə yerləşdirildikdən təxminən beş saat sonra hüceyrələr kultura daxilində kollektiv şəkildə fırlanmağa başladılar.

Brown Universitetinin mühəndislik üzrə dosenti və tədqiqatın müvafiq müəllifi İan Y. Vonq bildirib ki, “bunu görmək həqiqətən də təəccüblüdür. Yüzlərlə hüceyrədən ibarət bu sferoidlər kollagen matrisinin içərisində fırlanmağa başlayır.”

Alimlər bu cür fırlanma hərəkətini əvvəllər də görmüşdülər. Oxşar dinamika meyvə milçəyi yumurta kameralarında və süd toxumasından çıxarılan ilkin hüceyrələrdə müşahidə olunmuşdu. Lakin sonrakı hadisələr əvvəllər müşahidə edilməmişdi. Təxminən 12 saatdan sonra bir neçə “lider” hüceyrə orijinal sferadan xaricə doğru irəliləməyə başladı və xarici kollagendən keçən kiçik hüceyrə zəncirləri yaratdı. Nəticədə, bu zəncirlər hüceyrə qrupunun strukturunu uzadır və daha çox hüceyrənin xaricə hərəkət etməsinə imkan verir.

Kollagen matrisinə yerləşdirilmiş izləyicilər və dartma qüvvəsi mikroskopiyası adlanan texnika bu işğalın niyə baş verdiyini aydınlaşdırır.

Tədqiqatçılar göstəriblər ki, hüceyrələr orbitdə fırlandıqca ətraflarındakı polimer matrisini yenidən konfiqurasiya edir və bu da hüceyrələrin işğalına imkan verir.

Gündəlik məlumat üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosdakı ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz bülletenimizə abunə olun və vacib olan nailiyyətlər, innovasiyalar və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniliklərdən xəbərdar olun .

Braun Mühəndislik Məktəbinin postdoktorantura tədqiqatçısı və tədqiqatın ikinci müəllifi Hyuntae Jeong bildirib ki , “Biz gördük ki, hüceyrələr orijinal kulturanın bir az daha kəskin olduğu, sferik olmaqdan bir az yayındığı yerlərdə bir az daha güclü şəkildə dartılır . Bu dartılmanın nəticələrindən biri də hüceyrələri əhatə edən kollageni yenidən formalaşdırmağa başlaması, lifləri radial olaraq uyğunlaşdırması və hüceyrələri xaricə yönəltməsidir.”

Tədqiqatçılar daha sonra ətrafdakı osmotik təzyiqi — suyun hüceyrə qrupları ilə xarici matris arasından keçmə qabiliyyətini — dəyişdirməklə invaziya modelini dəyişdirə biləcəklərini göstərdilər. Daha yüksək osmotik təzyiq altında “sıxıldıqda” hüceyrələr orijinal sferoid daxilində tutuldu və invaziyalarını dayandırdı. Hüceyrə invaziyası mərhələsində artan təzyiq, işğalçı hüceyrə xətlərinin orijinal sferoidə geri çəkilməsinə səbəb oldu və bu da hüceyrə davranışında fiziki mühitin əhəmiyyətini vurğuladı.

Tədqiqatçılar ümid edirlər ki, bu iş toxumaların necə inkişaf etdiyinin mürəkkəb dinamikasını, eləcə də xərçəng hüceyrələrinin şişlərdən necə ayrılıb bədənə necə yayıldığını anlamaq üçün bir addım ola bilər. Görüləsi daha çox iş var, lakin hüceyrələrin bir-biri ilə və ətraf mühitlə necə qarşılıqlı təsir göstərdiyini araşdırmaq tapmacanın əsas hissələri ola bilər.

Vonq dedi: “Bu, hüceyrə mikro mühitini anlamaq üçün həqiqətən də bir arqumentdir. Hüceyrələr bir-birindən, həm də ətraf mühitdən təlimat alırlar. Və onlar ətraf mühiti mühüm yollarla yenidən formalaşdıra bilirlər. Biz düşünürük ki, hüceyrələr və ətraf mühit arasındakı bu qarşılıqlı təsirləri daha dərindən araşdırmağa dəyər.”

Nəşr detalları

Jiwon Kim və digərləri, Üçölçülü çoxhüceyrəli sferoidlərdə orbitdən matris işğalına kollektiv keçidlər, Təbiət Fizikası (2026). DOI: 10.1038/s41567-025-03150-x

Jurnal məlumatları: Təbiət Fizikası 

Əsas anlayışlar

inkişaf biologiyasıHüceyrə quruluşu, fiziologiyası və dinamikasıKollektiv davranışHüceyrələrMürəkkəb media

Braun Universiteti tərəfindən təmin edilir