几何约束调控 ERK 信号传导动态与集体迁移

集体细胞迁移是形态发生、组织修复和癌症侵袭中的一个基本过程，并且在体内常常发生于几何限域条件下。然而，限域如何与协调集体运动的信号通路相互作用，仍然知之甚少。在本研究中，我们将迁移中的上皮细胞单层限域于具有确定宽度的黏附性微条纹内，并观察到随着空间限域增强，集体迁移逐渐减速。通过结合生物物理建模、ERK活性的活细胞成像以及药理学扰动实验，我们表明，限域会增加组织拥挤度，同时减小细胞和细胞核的投影面积，从而使上皮组织转变为一种机械压缩状态，而这种状态与ERK波的减弱相关。在不同条件下，迁移速度与ERK信号动力学呈标度关系，后者与EGFR信号以及细胞和细胞核投影面积相关；这些指标共同作为限域所施加机械状态的定量代理指标。对ROCK进行药理学抑制可在强限域条件下恢复细胞铺展、ERK信号以及迁移，表明这种状态是可逆的，并受肌动蛋白—肌球蛋白收缩性的调控。综上，我们的结果表明，几何限域是一种物理调控因子，它通过调控一种依赖收缩性的机械化学状态来控制上皮组织中的ERK信号与集体迁移。

sylvain.gabriele{at}umons.ac.be

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集体细胞迁移是形态发生、组织修复和癌症侵袭中的一种基持有人为作者/资助方，其已授予 bioRxiv 永久展示该预印本的许可。

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发表于 2026 年 6 月 8 日。

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几何限域调控 ERK 信号动力学与集体迁移

Marie

Versaevel

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Remi

Tranzer

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Marine

Luciano

，

Edouard

Hannezo

，

Tsuyoshi

Hirashima

，

Sylvain

Gabriele

bioRxiv

2026.06.04.730094；

doi：

https://doi.org/10.64898/2026.06.04.730094

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几何限域调控 ERK 信号动力学与集体迁移

Marie

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Edouard

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Tsuyoshi

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bioRxiv

2026.06.04.730094；

doi：

https://doi.org/10.64898/2026.06.04.730094

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.06.04.730094v1?rss=1

🏷️ 几何限域 集体细胞迁移 ERK信号动力学 上皮细胞单层 机械化学耦合 ROCK抑制