記者從中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，該校工程科學(xué)學(xué)院近代力學(xué)系姜洪源教授與美國(guó)約翰霍普金斯大學(xué)的課題組合作，在細(xì)胞力學(xué)研究方面取得突破性進(jìn)展，通過(guò)理論建模與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，提出了癌細(xì)胞在受限空間內(nèi)遷移的新機(jī)制，研究結(jié)果近日發(fā)表在生物學(xué)國(guó)際權(quán)威期刊《細(xì)胞》上。該研究的理論建模和數(shù)值模擬工作由姜洪源教授完成，他與約翰霍普金斯大學(xué)的另外一位研究者為文章的共同第一作者。

    目前，關(guān)于癌細(xì)胞遷移的研究主要集中在二維表面上的細(xì)胞運(yùn)動(dòng)，認(rèn)為細(xì)胞的遷移主要依賴于細(xì)胞粘附，即細(xì)胞前端與表面產(chǎn)生新的粘連，細(xì)胞后端與表面發(fā)生脫粘，從而實(shí)現(xiàn)細(xì)胞運(yùn)動(dòng)。但是二維表面與癌細(xì)胞在體內(nèi)所處的微環(huán)境相去甚遠(yuǎn)。事實(shí)上，從原發(fā)腫瘤脫離的癌細(xì)胞在人體內(nèi)主要是沿著血管、淋巴管等細(xì)小管狀結(jié)構(gòu)遷移，從而轉(zhuǎn)移到其他地方繼續(xù)生長(zhǎng)，形成新的腫瘤。但細(xì)胞在體內(nèi)三維空間中，特別是微小管道內(nèi)的遷移機(jī)理，還沒有引起學(xué)者的關(guān)注。

    基于姜洪源教授此前提出的關(guān)于動(dòng)物細(xì)胞體積和壓力動(dòng)態(tài)調(diào)控的基本模型，他與約翰霍普金斯大學(xué)的合作者通過(guò)理論預(yù)測(cè)和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)并證實(shí)了與二維表面上的細(xì)胞遷移截然不同的、不依賴于細(xì)胞粘附的一種癌細(xì)胞遷移的新機(jī)制：即在細(xì)小管道內(nèi)，水分子和各種離子由癌細(xì)胞前端進(jìn)入細(xì)胞，從后端離開細(xì)胞，從而推動(dòng)癌細(xì)胞整體向前運(yùn)動(dòng)這樣一種新的細(xì)胞運(yùn)動(dòng)方式，表明水分子和離子的輸運(yùn)對(duì)癌細(xì)胞遷移起到了重要作用。

    姜洪源表示，這項(xiàng)研究成果有助于了解癌細(xì)胞在體內(nèi)的遷移擴(kuò)散過(guò)程，對(duì)癌癥的預(yù)防與治療等方面的研究有著非常重要的科學(xué)意義與臨床應(yīng)用價(jià)值。