Die Zellmigration ist ein grundlegender Prozess, bei dem Zellen von einem Ort zum anderen übersetzt werden, indem verschiedene Motilitätsmodi wie mesenchymale, amöboide oder kollektive Migration angewendet werden. Die Zellmigration ist essentiell für die Entwicklung und Erhaltung mehrzelliger Organismen. Es spielt auch eine Schlüsselrolle bei der durch Zellmigration vermittelten Gewebeorganisation, Organogenese und Homöostase, insbesondere bei der Immunantwort und der Ausbreitung von Krebs, die in letzter Zeit die Hotspots klinischer Studien sind. Stimuli wie Chemokine, Zytokine und Wachstumsfaktoren können die Zellmigration fördern, indem sie die verwandten Signalwege aktivieren, die die Organisation des Aktin-Zytoskeletts und der Adhäsionskomplexe steuern. Das Aktin-Zytoskelett wird allgemein als die Hauptkraft angesehen, die für die Zellmigration erforderlich ist. Wandernde Zellen sind polarisiert, und an der Vorderseite wird die Verlängerung der Lamellipodien durch die Polymerisation von Aktin angetrieben, wodurch die Plasmamembran nach vorne gedrückt wird. Basierend auf den verschiedenen Mechanismen der Zellmigration gibt es zwei sehr unterschiedliche Migrationsszenarien: Kriechbewegung und Blebbing-Motilität.
Abbildung 1. Das Diagramm der Zellmigration
Die Zellmigration wird durch die relevanten Signalmoleküle reguliert und der Prozess ist kompliziert. Es ist alles andere als ausfallsicher und es können abnormale Migrationen auftreten, die schwerwiegende Folgen haben können, einschließlich geistiger Behinderung, Gefäßerkrankungen, Tumorbildung und Metastasierung. Die häufigsten Veränderungen sind solche, die die Zellmigration beeinträchtigen, was zu Gehirn- und Herzanomalien und defekter Lymphopoese führen kann. Bei der Homöostase würden Migrationsbeeinträchtigungsverzögerungen die Immunantwort beeinträchtigen. Daher ist das Verständnis des Mechanismus unerlässlich, um die neuartigen therapeutischen Strategien zur Bekämpfung von invasiven Tumorzellen zu entwickeln. In einer Reihe neuerer Arbeiten wurden einige neue Forschungsmethoden der Zellmotilität etabliert. Die Verhaltens- oder Formänderungen einer Zelle und Informationen über den zugrunde liegenden Mechanismus werden untersucht. Die zugrunde liegenden biophysikalischen, biochemischen und Signalwege, die von größter Bedeutung sind, wurden umfassend untersucht. Die Analyse von Lebendzellenbildsequenzen kann verwendet werden, um die physikalischen Eigenschaften und Materialeigenschaften der Zellen zu bestimmen und weitere Rückschlüsse auf die molekularen Strukturen, Dynamiken und Prozesse innerhalb der Zellen zu ziehen, wie das Aktinnetzwerk, Mikrodomänen, Chemotaxis, Adhäsion und retrograder Fluss.
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