跳到主要内容gydF4y2Ba

感谢您访问nature.com。您使用的是对CSS支持有限的浏览器版本。为了获得最好的体验,我们建议您使用最新的浏览器(或关闭Internet Explorer的兼容性模式)。同时,为了确保持续的支持,我们将在没有样式和JavaScript的情况下显示站点。gydF4y2Ba

在体内沿自产生的刚度梯度的集体硬度gydF4y2Ba

一个gydF4y2Ba出版商校正gydF4y2Ba本文发表于2022年1月12日gydF4y2Ba

本文已被gydF4y2Ba更新gydF4y2Ba

摘要gydF4y2Ba

细胞集体迁移是形态发生、伤口愈合和癌症侵袭的基础gydF4y2Ba1gydF4y2Ba,gydF4y2Ba2gydF4y2Ba。在体内大多数定向迁移都归因于趋化性,即细胞遵循化学梯度gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba,gydF4y2Ba4gydF4y2Ba,gydF4y2Ba5gydF4y2Ba。细胞在体外也可以遵循硬度梯度,这一过程称为硬致性gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba,gydF4y2Ba4gydF4y2Ba,gydF4y2Ba6gydF4y2Ba,gydF4y2Ba7gydF4y2Ba,gydF4y2Ba8gydF4y2Ba,但缺乏体内硬致性的证据gydF4y2Ba6gydF4y2Ba。这里我们把它展示出来gydF4y2Ba非洲爪蟾蜍光滑的gydF4y2Ba神经嵴-胚胎细胞群-在邻近的板状组织中自行产生硬度梯度,并遵循此梯度形成硬硬性。梯度随着神经嵴的移动而移动,神经嵴不断地追求一个高基底刚度的后退区域。在机制上,神经嵴通过n -钙粘蛋白与基板的相互作用诱导梯度,并通过细胞-基质粘附感知梯度,导致极化Rac活性和肌动球蛋白收缩性,从而协调硬致性。硬向性与趋化性协同作用,协同极化细胞群的肌动球蛋白机制,促进细胞在体内有效的定向集体迁移。这些结果表明,在体内存在硬度梯度和动态刚度梯度,化学信号和机械信号梯度协同实现细胞的高效定向迁移。gydF4y2Ba

这是订阅内容的预览,gydF4y2Ba通过你所在的机构访问gydF4y2Ba

相关的文章gydF4y2Ba

引用本文的开放获取文章。gydF4y2Ba

访问选项gydF4y2Ba

买条gydF4y2Ba

在ReadCube上获得时间限制或全文访问。gydF4y2Ba

32.00美元gydF4y2Ba

所有价格均为净价格。gydF4y2Ba

图1:体内动态自生刚度梯度。gydF4y2Ba
图2:体内神经嵴硬变性。gydF4y2Ba
图3:硬变过程中肌动球蛋白极化收缩和Rac。gydF4y2Ba
图4:硬向性和趋化性协同协调神经嵴迁移。gydF4y2Ba

数据可用性gydF4y2Ba

支持本研究结果的数据可在文章及其补充信息中获得。本文提供了原始数据。gydF4y2Ba

改变历史gydF4y2Ba

参考文献gydF4y2Ba

  1. 山田,K. M. & Sixt .三维细胞迁移机制。gydF4y2Ba细胞生物学。gydF4y2Ba20.gydF4y2Ba, 738-752(2019)。gydF4y2Ba

    文章gydF4y2Ba中科院gydF4y2Ba谷歌学者gydF4y2Ba

  2. 弗莱德,P.和Gilmour, D.集体细胞迁移在形态发生,再生和癌症。gydF4y2Ba细胞生物学。gydF4y2Ba10gydF4y2Ba, 445-457(2009)。gydF4y2Ba

    文章gydF4y2Ba中科院gydF4y2Ba谷歌学者gydF4y2Ba

  3. 谢拉德,A.和马约尔,R.条条大路通定向细胞迁移。gydF4y2Ba细胞生物学趋势。gydF4y2Ba30.gydF4y2Ba, 852-868(2020)。gydF4y2Ba

    文章gydF4y2Ba中科院gydF4y2Ba谷歌学者gydF4y2Ba

  4. 森古普塔,S., Parent, C. A. & Bear, J. E.定向细胞迁移的原理。gydF4y2Ba细胞生物学。gydF4y2Ba22gydF4y2Ba, 529-547(2021)。gydF4y2Ba

    文章gydF4y2Ba中科院gydF4y2Ba谷歌学者gydF4y2Ba

  5. 理解真核生物的趋化性:以假足为中心的观点。gydF4y2Ba细胞生物学。gydF4y2Ba11gydF4y2Ba, 453-458(2010)。gydF4y2Ba

    文章gydF4y2Ba中科院gydF4y2Ba谷歌学者gydF4y2Ba

  6. Shellard, A. & Mayor, R. Durotaxis:从体外到体内的艰难路径。gydF4y2BaDev细胞。gydF4y2Ba56gydF4y2Ba, 227-239(2021)。gydF4y2Ba

    文章gydF4y2Ba中科院gydF4y2Ba谷歌学者gydF4y2Ba

  7. 罗春明,王洪波,王玉林,王晓明,王玉林。基质刚性对细胞运动的影响。gydF4y2BaBiophys。J。gydF4y2Ba79gydF4y2Ba, 144-152(2000)。gydF4y2Ba

    文章gydF4y2Ba中科院gydF4y2Ba谷歌学者gydF4y2Ba

  8. Sunyer, R.等人。细胞间力的远距离传递产生了集体细胞硬致性。gydF4y2Ba科学gydF4y2Ba353gydF4y2Ba, 1157-1161(2016)。gydF4y2Ba

    文章gydF4y2Ba广告gydF4y2Ba中科院gydF4y2Ba谷歌学者gydF4y2Ba

  9. 夏瑞敏,李志强,李志强,等。细胞外环境对细胞迁移的物理影响。gydF4y2Ba细胞生物学。gydF4y2Ba15gydF4y2Ba, 813-824(2014)。gydF4y2Ba

    文章gydF4y2Ba中科院gydF4y2Ba谷歌学者gydF4y2Ba

  10. Guimaraes, C. F., Gasperini, L., Marques, A. P. & Reis, R. L.活组织的刚度及其对组织工程的影响。gydF4y2Ba纳特·脱线牧师。gydF4y2Ba5gydF4y2Ba, 351-370(2020)。gydF4y2Ba

    文章gydF4y2Ba广告gydF4y2Ba谷歌学者gydF4y2Ba

  11. Barriga, E. H., Franze, K., Charras, G. & Mayor, R.组织硬化通过触发体内细胞的集体迁移来协调形态发生。gydF4y2Ba自然gydF4y2Ba554gydF4y2Ba, 523-527(2018)。gydF4y2Ba

    文章gydF4y2Ba广告gydF4y2Ba中科院gydF4y2Ba谷歌学者gydF4y2Ba

  12. Theveneau, E.等人。相邻细胞群之间的追逐和奔跑促进了定向集体迁移。gydF4y2Ba细胞生物学。gydF4y2Ba15gydF4y2Ba, 763-772(2013)。gydF4y2Ba

    文章gydF4y2Ba中科院gydF4y2Ba谷歌学者gydF4y2Ba

  13. Szabo, A. & Mayor, R.神经嵴迁移机制。gydF4y2Ba安。启麝猫。gydF4y2Ba52gydF4y2Ba, 43-63(2018)。gydF4y2Ba

    文章gydF4y2Ba中科院gydF4y2Ba谷歌学者gydF4y2Ba

  14. 谢拉德,A. &马约尔,R.神经嵴迁移中的趋化性。gydF4y2BaSemin。细胞发育生物学。gydF4y2Ba55gydF4y2Ba, 111-118(2016)。gydF4y2Ba

    文章gydF4y2Ba中科院gydF4y2Ba谷歌学者gydF4y2Ba

  15. Alfandari, D., Cousin, H., Gaultier, A., Hoffstrom, B. G. & DeSimone, D. W.整合素α5β1支持的迁移gydF4y2Ba非洲爪蟾蜍gydF4y2Ba纤维连接蛋白上的颅神经嵴。gydF4y2BaDev,杂志。gydF4y2Ba260gydF4y2Ba, 449-464(2003)。gydF4y2Ba

    文章gydF4y2Ba中科院gydF4y2Ba谷歌学者gydF4y2Ba

  16. 王世杰等。Tiam1与PAR复合物的相互作用促进talin介导的Rac1在极化细胞迁移过程中的激活。gydF4y2BaJ.细胞生物学。gydF4y2Ba199gydF4y2Ba, 331-345(2012)。gydF4y2Ba

    文章gydF4y2Ba中科院gydF4y2Ba谷歌学者gydF4y2Ba

  17. Schiller, H. B.等。β1-和αv类整合素在纤维连接蛋白为基础的微环境的刚性感知中合作调节肌凝蛋白II。gydF4y2Ba细胞生物学。gydF4y2Ba15gydF4y2Ba, 625-636(2013)。gydF4y2Ba

    文章gydF4y2Ba中科院gydF4y2Ba谷歌学者gydF4y2Ba

  18. Shellard, A., Szabo, A., Trepat, X. & Mayor, R.神经峰细胞群后方的超细胞收缩驱动集体趋化。gydF4y2Ba科学gydF4y2Ba362gydF4y2Ba, 339-343(2018)。gydF4y2Ba

    文章gydF4y2Ba广告gydF4y2Ba中科院gydF4y2Ba谷歌学者gydF4y2Ba

  19. 古卢伊,C.,加西亚-马塔,R. & Burridge, K. Rho蛋白质相声:另一个社交网络?gydF4y2Ba细胞生物学趋势。gydF4y2Ba21gydF4y2Ba, 718-726(2011)。gydF4y2Ba

    文章gydF4y2Ba中科院gydF4y2Ba谷歌学者gydF4y2Ba

  20. Theveneau, E.等人。集体趋化需要依赖接触的细胞极性。gydF4y2BaDev细胞。gydF4y2Ba19gydF4y2Ba, 39-53(2010)。gydF4y2Ba

    文章gydF4y2Ba中科院gydF4y2Ba谷歌学者gydF4y2Ba

  21. 科瑟,D. E.等人。机械感应对于发育中的大脑轴突生长至关重要。gydF4y2BaNat。>。gydF4y2Ba19gydF4y2Ba, 1592-1598(2016)。gydF4y2Ba

    文章gydF4y2Ba中科院gydF4y2Ba谷歌学者gydF4y2Ba

  22. 朱,等。体内组织特性的空间映射揭示了小鼠肢体芽的三维刚度梯度。gydF4y2Ba国家科学院学报美国gydF4y2Ba117gydF4y2Ba, 4781-4791(2020)。gydF4y2Ba

    文章gydF4y2Ba广告gydF4y2Ba中科院gydF4y2Ba谷歌学者gydF4y2Ba

  23. 谢建平,李志强,李志强,等。间充质干细胞生长发育的研究进展。gydF4y2Ba《公共科学图书馆•综合》gydF4y2Ba6gydF4y2Ba, e15978(2011)。gydF4y2Ba

    文章gydF4y2Ba广告gydF4y2Ba谷歌学者gydF4y2Ba

  24. Tweedy, L.等人。看到周围的角落:细胞解决迷宫和反应在远处使用引诱剂分解。gydF4y2Ba科学gydF4y2Ba369gydF4y2Ba, eaay9792(2020)。gydF4y2Ba

    文章gydF4y2Ba中科院gydF4y2Ba谷歌学者gydF4y2Ba

  25. Dona, E.等人。定向组织迁移通过自我生成的趋化因子梯度。gydF4y2Ba自然gydF4y2Ba503gydF4y2Ba, 285-289(2013)。gydF4y2Ba

    文章gydF4y2Ba广告gydF4y2Ba中科院gydF4y2Ba谷歌学者gydF4y2Ba

  26. 汤普森,A. J.等人。组织力学的快速变化调节发育中的胚胎大脑中的细胞行为。gydF4y2BaeLifegydF4y2Ba8gydF4y2Ba, e39356(2019)。gydF4y2Ba

    文章gydF4y2Ba谷歌学者gydF4y2Ba

  27. Plotnikov, s.v., Pasapera, a.m., Sabass, B. & Waterman, c.m.局部性粘连内的力波动介导ecm刚性传感引导细胞定向迁移。gydF4y2Ba细胞gydF4y2Ba151gydF4y2Ba, 1513-1527(2012)。gydF4y2Ba

    文章gydF4y2Ba中科院gydF4y2Ba谷歌学者gydF4y2Ba

  28. 聂华库普,李国强,李国强。gydF4y2Ba正常表gydF4y2Ba非洲爪蟾蜍光滑的gydF4y2Ba(Daudin):从受精卵到变态结束的发育的系统和时间调查gydF4y2Ba第二版(1967年)。gydF4y2Ba

  29. 史俊林,谢文森,杨建新,韦氏,D.和Klymkowsky, M. W. Snail2控制神经嵴中胚层BMP/Wnt诱导。gydF4y2Ba发展gydF4y2Ba138gydF4y2Ba, 3135-3145(2011)。gydF4y2Ba

    文章gydF4y2Ba中科院gydF4y2Ba谷歌学者gydF4y2Ba

  30. 谢志强&恩格勒gydF4y2Ba细胞生物学的当前协议gydF4y2Ba第47卷(Wiley Interscience, 2010)。gydF4y2Ba

  31. 岳丽丽,王淑娟,伍尔夫,V. & Willner, I.刚度可切换的dna结构动态网络水凝胶用于自愈合和基质引导的可控化学过程。gydF4y2BaCommun Nat。gydF4y2Ba10gydF4y2Ba, 4774(2019)。gydF4y2Ba

    文章gydF4y2Ba广告gydF4y2Ba谷歌学者gydF4y2Ba

  32. Giobbe, G. G.等。从脱细胞组织中提取的细胞外基质水凝胶使内胚层类器官培养成为可能。gydF4y2BaCommun Nat。gydF4y2Ba10gydF4y2Ba, 5658(2019)。gydF4y2Ba

    文章gydF4y2Ba广告gydF4y2Ba谷歌学者gydF4y2Ba

  33. Karoutas, A.等人。NSL复合物通过层蛋白A/C乙酰化维持核结构的稳定性。gydF4y2Ba细胞生物学。gydF4y2Ba21gydF4y2Ba, 1248-1260(2019)。gydF4y2Ba

    文章gydF4y2Ba中科院gydF4y2Ba谷歌学者gydF4y2Ba

  34. 陈志勇等。抑制去酪氨酸微管改善心力衰竭心肌细胞功能。gydF4y2BaNat,地中海。gydF4y2Ba24gydF4y2Ba, 1225-1233(2018)。gydF4y2Ba

    文章gydF4y2Ba中科院gydF4y2Ba谷歌学者gydF4y2Ba

  35. 丁勇,徐光坤,王光峰。基于压痕的原子力显微镜测定细胞弹性模量。gydF4y2Ba科学。代表。gydF4y2Ba7gydF4y2Ba, 45575(2017)。gydF4y2Ba

    文章gydF4y2Ba广告gydF4y2Ba中科院gydF4y2Ba谷歌学者gydF4y2Ba

  36. Gouignard, N, Rouvière, C. & Theveneau, E. ingydF4y2Ba上皮细胞到间质细胞的转变gydF4y2Ba卷2179(编Campbell, K. & Theveneau, E.) 257-274(2021)。gydF4y2Ba

  37. Barriga, E. H., Shellard, A. & Mayor, R. in .gydF4y2Ba神经嵴细胞gydF4y2Ba卷1976(编Schwarz, Q. & Wiszniak, S.) 135-152 (Humana, 2019)。gydF4y2Ba

  38. Dubaissi, E.等人。分泌细胞类型与多纤毛细胞,离子细胞和杯状细胞一起发育,并在青蛙胚胎黏液纤毛表皮中提供保护,抗感染功能。gydF4y2Ba发展gydF4y2Ba141gydF4y2Ba, 1514-1525(2014)。gydF4y2Ba

    文章gydF4y2Ba中科院gydF4y2Ba谷歌学者gydF4y2Ba

  39. 张c ., Basta, T., Jensen, E. D. & klemkowsky, M. W. β -连环蛋白/植物调控的早期合子基因gydF4y2BaXnr5gydF4y2Ba是SOX3监管的直接目标。gydF4y2Ba发展gydF4y2Ba130gydF4y2Ba, 5609-5624(2003)。gydF4y2Ba

    文章gydF4y2Ba中科院gydF4y2Ba谷歌学者gydF4y2Ba

  40. 施洛瑟,G. & Ahrens .gydF4y2Ba非洲爪蟾蜍光滑的gydF4y2Ba。gydF4y2BaDev,杂志。gydF4y2Ba271gydF4y2Ba, 439-466(2004)。gydF4y2Ba

    文章gydF4y2Ba中科院gydF4y2Ba谷歌学者gydF4y2Ba

  41. Schlosser, G.等人。Eya1和Six1以soxb1依赖的方式促进颅基的神经发生。gydF4y2BaDev,杂志。gydF4y2Ba320gydF4y2Ba, 199-214(2008)。gydF4y2Ba

    文章gydF4y2Ba中科院gydF4y2Ba谷歌学者gydF4y2Ba

  42. 曹,等。磷酸化开关控制Rho GTPases在细胞定向迁移中的时空激活。gydF4y2BaCommun Nat。gydF4y2Ba6gydF4y2Ba, 7721(2015)。gydF4y2Ba

    文章gydF4y2Ba广告gydF4y2Ba谷歌学者gydF4y2Ba

  43. Kanoldt, V.等人。Metavinculin调节细胞黏附部位的力传导。gydF4y2BaCommun Nat。gydF4y2Ba11gydF4y2Ba, 6403(2020)。gydF4y2Ba

    文章gydF4y2Ba广告gydF4y2Ba中科院gydF4y2Ba谷歌学者gydF4y2Ba

  44. Karimi, K.等。Xenbase:基因组、表观基因组和转录组模式生物数据库。gydF4y2Ba核酸测定。gydF4y2Ba46gydF4y2Ba, d861-d868(2018)。gydF4y2Ba

    文章gydF4y2Ba中科院gydF4y2Ba谷歌学者gydF4y2Ba

下载参考gydF4y2Ba

确认gydF4y2Ba

我们感谢G. Charras的PDMS和讨论;J. Hartmann协助计算协同统计数据;E. Theveneau赠送Eya1和Foxi1c探针;M. Klymkowsky提供了抗sox3抗体;E. Barriga进行初步实验;以及G. Charras, B. Stramer和J. Hartmann对手稿的评论。R.M实验室的工作得到了医学研究委员会(MR/S007792/1)、生物技术和生物科学研究委员会(M008517, BB/T013044)和威康信托基金会(102489/Z/13/Z)的资助。gydF4y2Ba

作者信息gydF4y2Ba

作者及隶属关系gydF4y2Ba

作者gydF4y2Ba

贡献gydF4y2Ba

A.S.和R.M.构想了这个项目并设计了实验。A.S.执行并分析了所有的实验。R.M.对实验重复和图中数据的分析做出了贡献。gydF4y2Ba1 cgydF4y2Ba而且gydF4y2Ba2 b, egydF4y2Ba。A.S.和R.M.撰写并编辑了手稿。gydF4y2Ba

相应的作者gydF4y2Ba

对应到gydF4y2Ba罗伯特·市长gydF4y2Ba。gydF4y2Ba

道德声明gydF4y2Ba

相互竞争的利益gydF4y2Ba

作者声明没有利益竞争。gydF4y2Ba

额外的信息gydF4y2Ba

同行评审信息gydF4y2Ba自然gydF4y2Ba感谢匿名审稿人对本工作的同行评议所作的贡献。gydF4y2Ba

出版商的注意gydF4y2Ba施普林格自然对出版的地图和机构从属关系中的管辖权主张保持中立。gydF4y2Ba

扩展的数据图形和表格gydF4y2Ba

扩展数据图1神经嵴使用板基作为迁移底物。gydF4y2Ba

一个gydF4y2Ba,胚胎侧视图示意图,显示神经嵴(粉红色)和基板(蓝色)在神经嵴迁移前的位置。黑线表示c中所示截面的位置。gydF4y2BabgydF4y2Ba,双原位杂交针对placodal标记gydF4y2BaSix1gydF4y2Ba还有神经嵴标记gydF4y2Ba扭gydF4y2Ba迁徙前阶段gydF4y2Ba23gydF4y2Ba比例尺为500 μm (b)。gydF4y2BacgydF4y2Ba,gydF4y2BaegydF4y2Ba,体内神经嵴环境图解,进行“追着跑”gydF4y2Ba12gydF4y2Ba与基板的相互作用。该图说明了胚胎的横切面,用a中的黑线表示。神经嵴(粉红色)向Sdf1分泌基板趋化(Sdf1,紫色;基板,蓝色)。这两种类型的细胞相互作用导致基板逃跑。gydF4y2BadgydF4y2Ba,gydF4y2BafgydF4y2Ba冷冻切片图像显示Twist的荧光原位杂交(神经嵴,品红色),Sox3的免疫染色(基板,青色)和纤维连接蛋白(单通道灰色;黄色合并)。纤维连接蛋白和合并面板是白色虚线框的放大图。注意神经嵴向基板方向移动,纤维连接蛋白层连接两个组织。比例尺为50 μm (d, f)。gydF4y2BaggydF4y2Ba,gydF4y2Ba我gydF4y2Ba,纤维连接蛋白围绕神经嵴流。gydF4y2BaggydF4y2Ba,纤维连接蛋白(绿色)在中胚层和基板界面处包围神经嵴。gydF4y2BahgydF4y2Bag方所示界面处进行双ISH (Twist)和免疫染色(纤连蛋白)。比例尺为20 μm (h)gydF4y2Ba我gydF4y2Ba神经嵴与板层和中胚层交界面纤维连接蛋白水平的定量研究。神经嵴和基板界面的纤维连接蛋白水平高于中胚层。粗条(i)表示均值;误差条(i)表示s.d;未配对的双尾gydF4y2BatgydF4y2Ba以及(我);****gydF4y2BaPgydF4y2Ba≤0.0001;gydF4y2BangydF4y2Ba= 29个胚胎(i).统计和可重复性在源数据和gydF4y2Ba方法gydF4y2Ba

源数据gydF4y2Ba

图2基板单元的动态刚度梯度。gydF4y2Ba

a - bgydF4y2Ba,摘除表皮以暴露基板用于原子力显微镜的示意图(a)。冷冻切片图像(b)显示基板是摘除表皮后最浅表的组织。右边的合并面板是白色虚线框的缩放。比例尺为50 μm (b)。gydF4y2BacgydF4y2Ba,针对placodal标记进行原位杂交gydF4y2BaEya1gydF4y2Ba在有代表性的胚胎的迁移阶段,在对照侧和表皮被解剖的一侧。注意,板状组织不受表皮剥离的影响。比例尺为200 μm (c)。gydF4y2BadgydF4y2Ba,神经嵴迁移开始时的体内表观弹性测量(c, d)。注意,b和c代表相同的数据集。图中代表性热图的刚度测量。gydF4y2Ba1 dgydF4y2Ba即22期胚胎(e),其中表皮未被去除(f)。gydF4y2Bah-jgydF4y2Ba, Placode缺失。gydF4y2BahgydF4y2Ba,不同处理方法的示意图。gydF4y2Ba我gydF4y2Ba,在每个处理后对对照标记Eya1进行原位杂交。各处理后的刚度值如图所示gydF4y2Ba1 dgydF4y2Ba。标尺为200 μm (i)。gydF4y2BajgydF4y2Ba,对神经嵴标记进行原位杂交gydF4y2Ba扭gydF4y2Ba在规定的条件下。注意,神经嵴的迁移依赖于颅板。比例尺为200 μm (j)。gydF4y2BakgydF4y2Ba,纳米压痕测量的刚度梯度与活体颅板组织距离的量化。gydF4y2Bal-ngydF4y2Ba,在体神经嵴和基板示意图(l)。所示区域代表表皮去除后测定其刚度的基板(未显示)。颅骨基板表观弹性测量的量化(m)。注意,梯度在神经嵴迁移开始时出现,并且随着时间的推移,梯度持续存在。对应的热图表示沿背腹轴不同阶段胚胎的平均刚度,如图所示gydF4y2Ba1 egydF4y2Ba。背腹轴上中胚皮和板板刚度的比较(n)。虚线表示板板的后部。粗条(d, g, k, m, n)和圆(m)表示均值;误差条表示s.d (d, g, k, m, n);Tukey检验(d), Dunn检验(g),双尾Mann-Whitney检验gydF4y2BaUgydF4y2Ba检验(k), Wilcoxon匹配对符号秩检验(m, st. 21),成对双尾gydF4y2BatgydF4y2Ba-test (m, st. 22, st. 23, st. 24);ns,gydF4y2BaPgydF4y2Ba> 0.05, * * * *gydF4y2BaPgydF4y2Ba≤0.0001;gydF4y2BangydF4y2Ba= 11个(d, e), 20个(g), 17个(k), 10个(m)胚,10个(f)线系。图中gydF4y2BahgydF4y2Ba改编自gydF4y2Ba非洲爪蟾(非洲爪蟾)正常表:从受精卵到变态结束的发育的系统和时间调查gydF4y2Ba。版权所有©1994,Nieuwkoop and Faber。转载由泰勒和弗朗西斯图书美国允许。统计和再现性是源数据和gydF4y2Ba方法gydF4y2Ba

源数据gydF4y2Ba

图3神经嵴通过N-Cadherin自生成刚度梯度。gydF4y2Ba

一个gydF4y2Ba,gydF4y2BabgydF4y2Ba,表示不同处理的示意图(a)和神经嵴标记物原位杂交染色的胚胎,gydF4y2Ba鼻涕虫gydF4y2Ba(b).实验热图如图所示。gydF4y2Ba1 fgydF4y2Ba。比例尺为200 μm (b)。gydF4y2BacgydF4y2Ba,神经嵴标记原位杂交染色的胚胎,gydF4y2Ba鼻涕虫gydF4y2Ba。黑箱表示执行纳米压痕的区域;各工况平均刚度热图如图所示。gydF4y2Ba1 hgydF4y2Ba。比例尺为200 μm (c)。gydF4y2BadgydF4y2Ba,说明“追着跑”的图表gydF4y2Ba12gydF4y2Ba。神经嵴(粉红色)向Sdf1分泌基板趋化(Sdf1,紫色;基板,蓝色)。两种细胞类型通过n -钙粘蛋白(绿色)相互作用,导致基板出走(黑色箭头表示迁移)。gydF4y2BaegydF4y2Ba,在纤维连接蛋白(灰色)或n -钙粘蛋白纤维连接蛋白上培养的基板示意图。图中显示了在这些条件下测量到的平板刚度。gydF4y2Ba1我gydF4y2Ba。gydF4y2BafgydF4y2Ba,表示不同处理方法的示意图。结果如图所示。gydF4y2Ba1 l-ngydF4y2Ba。gydF4y2BaggydF4y2Ba,gydF4y2BahgydF4y2Ba,形成外生刚度梯度。来自代表性胚胎的刚度热图,其中外源局部压力施加于神经嵴腹侧,如图g所示(热图底部,g),以及沿轴(h)的量化。粗线(h)表示平均值;误差条(h)表示s.d;邓恩检验(h);*gydF4y2BaPgydF4y2Ba≤0.05,* *gydF4y2BaPgydF4y2Ba≤0.01;gydF4y2BangydF4y2Ba= 4 (h)直线。图中gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba,gydF4y2BafgydF4y2Ba改编自gydF4y2Ba非洲爪蟾(Daudin)正常表gydF4y2Ba。版权所有©1994,Nieuwkoop and Faber。转载由泰勒和弗朗西斯图书美国允许。统计和再现性是源数据和gydF4y2Ba方法gydF4y2Ba

源数据gydF4y2Ba

扩展数据图4神经嵴在体内和体外陡梯度的硬韧性。gydF4y2Ba

一个gydF4y2Ba,gydF4y2BabgydF4y2Ba,将荧光标记的神经嵴移植到对照胚胎(青色)或烧蚀胚胎(洋红色);gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba,以细胞轨迹为中心;gydF4y2BabgydF4y2Ba,轨迹角度)。移植物胚胎如图所示。gydF4y2Ba2 d, egydF4y2Ba。gydF4y2BacgydF4y2Ba,陡刚度(蓝色)和均匀梯度(灰色)凝胶的表观弹性测量。gydF4y2BadgydF4y2Ba,神经嵴外植体,核(洋红色)和膜(青色)(d, f)标记,时间编码投影轨迹(e, g)在均匀刚度(d, e)和梯度刚度(f, g)的凝胶上。比例尺为50 μm (d-g)。gydF4y2Bah-kgydF4y2Ba,细胞轨迹(h, j)和移动角度(i, k)从簇上的均匀(h, i)或分级(j, k)刚度凝胶;gydF4y2Bal-ngydF4y2Ba,战术指数公式(l)、战术指数量化(m)、速度量化(n),粗条(c、m、n)表示均值;误差条(c, m, n)表示s.d;双尾Mann-WhitneygydF4y2BaUgydF4y2BaTest (m, n);****gydF4y2BaPgydF4y2Ba≤0.0001;gydF4y2BangydF4y2Ba= 6 (c)个凝胶,360 (i, k)个细胞,来自18个簇,17 (m, n)个外植体。统计和再现性是源数据和gydF4y2Ba方法gydF4y2Ba

源数据gydF4y2Ba

扩展数据图5后肌动球蛋白收缩对集体硬致性至关重要。gydF4y2Ba

一个gydF4y2Ba在体内表达荧光标记肌球蛋白轻链II (MLC)和LifeAct的Neural crest。注意,在体内神经嵴细胞群的边缘存在一个超细胞肌动球蛋白索。箭头表示肌动球蛋白束。比例尺为25 μm (a)。gydF4y2BabgydF4y2Ba,活体神经嵴簇边缘Kymograph。绿色代表细胞-细胞接触中缺失的MLC,红色代表LifeAct。注意肌动球蛋白索的体内收缩。细胞-细胞接触收缩用黑色箭头表示。gydF4y2BacgydF4y2Ba神经嵴体外表达荧光标记肌球蛋白(MLC,肌球蛋白轻链),LifeAct和膜标记。对应的低倍率如图所示。gydF4y2Ba4gydF4y2Ba。比例尺为25 μm (c)。gydF4y2BadgydF4y2Ba,在刚度梯度上,神经嵴簇边缘的两个时间点。黄色箭头标记细胞-细胞接触。注意肌动球蛋白索的收缩和细胞接触间长度的缩短。比例尺为10 μm (d)。gydF4y2BaegydF4y2Ba,一个例子肌动球蛋白在控制簇边缘收缩的热图,硬性和趋化性。时间零点代表肌动球蛋白收缩的开始。gydF4y2BafgydF4y2Ba电缆长度定量肌动球蛋白收缩。注意,收缩的幅度在所有条件下都是相同的。gydF4y2BaggydF4y2Ba,gydF4y2BahgydF4y2Ba,团簇在三个时间点(g)的后收缩和前运动的说明图(圆轮廓),以及前运动相对于后收缩发生的时间的直方图(h)。虚线表示后收缩参考时间点,t = 0。gydF4y2Ba我gydF4y2Ba,gydF4y2BajgydF4y2Ba,暴露于肌球蛋白II抑制剂blebbistatin的浅硬度梯度凝胶簇的战术指数(i)和速度(j)。gydF4y2BakmgydF4y2Ba,如图所示,LifeAct和膜消融实例的膜及合并图片。gydF4y2Ba3 c ggydF4y2Ba(k,上,中)或用于细胞质消融(k,下)。黄色箭头表示消融部位。比例尺为10 μm (k)。gydF4y2BalgydF4y2Ba,神经嵴簇在生理刚度梯度上的迁移。虚线(消融开始)在激光消融细胞质之前和期间分开。gydF4y2Ba米gydF4y2Ba、迁移细胞群的前部或后部,或细胞质中肌动球蛋白索消融前和消融中聚集的战术指数。粗条(f, i, j, l, m)表示均值;误差条(f, i, j, l, m)表示s.d;未配对的双尾gydF4y2BatgydF4y2Ba-test (i),双尾Mann-WhitneygydF4y2BaUgydF4y2Ba检验(j), Dunn检验(m);ns,gydF4y2BaPgydF4y2Ba> 0.05, *gydF4y2BaPgydF4y2Ba≤0.05,* * * *gydF4y2BaPgydF4y2Ba≤0.0001;gydF4y2BangydF4y2Ba= 20 (f), 15 (h), 30 (i, j), 6 (l, m)簇。统计和再现性是源数据和gydF4y2Ba方法gydF4y2Ba

源数据gydF4y2Ba

扩展数据图6刚性过程中的Rac。gydF4y2Ba

a - bgydF4y2Ba,神经嵴外植体前后呈刚度梯度的细胞,标记Rac- gtp、Phalloidin和DAPI (a),并沿簇边缘向内的轴定量Rac- gtp (b)。注意,Rac- gtp优先聚集在细胞边缘,与其在簇中的位置无关,这与先前对Rac极性的观察一致。比例尺为10 μm (a)。gydF4y2BacgydF4y2Ba,gydF4y2BadgydF4y2Ba, vinculin与Phalloidin在外植体中对均匀刚度的免疫染色(c,上;m)或生理刚度梯度(c,下)和定量的vinculin斑点数量的极性(d)。比例尺为5 μm (c)。gydF4y2BaegydF4y2Ba,gydF4y2BafgydF4y2Ba,对照的ac- gtp免疫染色或整合素-β1敲除(e),极性定量(f)。比例尺为50 μm (e)。粗条(b, d, f)表示平均值;误差条(b, d, f)表示s.d;双尾Mann-WhitneygydF4y2BaUgydF4y2Ba测试(d, f), ****gydF4y2BaPgydF4y2Ba≤0.0001;gydF4y2BangydF4y2Ba= 20个(b, d, f)簇。统计和再现性是源数据和gydF4y2Ba方法gydF4y2Ba

源数据gydF4y2Ba

图7在体内,硬向性和趋化性协同协调神经嵴迁移。gydF4y2Ba

一个gydF4y2Ba,表示不同处理方法的示意图。结果如图所示。gydF4y2Ba4 a、bgydF4y2Ba。gydF4y2BabgydF4y2Ba,对照胚胎和烧蚀胚胎的刚度测量。每种条件下的体内迁移定量如图5b所示。gydF4y2BacgydF4y2Ba,gydF4y2BadgydF4y2Ba,局部压力处理(c)的刚度热图示例,如图所示。gydF4y2Ba4摄氏度gydF4y2Ba(d)。结果如图所示。gydF4y2Ba4摄氏度gydF4y2Ba。gydF4y2Bae-lgydF4y2Ba,异位迁移分析。gydF4y2BaegydF4y2Ba,说明如何计算异位迁移指数(emi)的示意图。对于每个神经嵴流,从它们的起点绘制到最终迁移位置的向量。对同一胚胎的对照组和试验组进行了分析。对于控制方面,矢量始终位于迁移路径,而对于实验方面,一些矢量指向异位位置。gydF4y2BafgydF4y2Ba这两个向量的差gydF4y2Ba\ (\ mathop {{\ rm{一}}}\限制^ {\ rightharpoonup} \ mathop {{\ rm {b}}} \限制^ {\ rightharpoonup} \)gydF4y2Ba生成由控制向量规范化的异位迁移,其对应于gydF4y2BaemigydF4y2Ba,在图中表示为标量值。gydF4y2Ba4 dgydF4y2Ba。gydF4y2BaggydF4y2Ba,gydF4y2BahgydF4y2Ba,图中实验的emi矢量。gydF4y2Ba4摄氏度gydF4y2Ba。gydF4y2Ba我gydF4y2Ba,原位杂交为gydF4y2Ba扭gydF4y2Ba用外源性局部压力(i, j)或SDF1珠(k, l)及相关载体处理的胚胎的对照侧和实验侧。比例尺为250 μm (i, k),粗条(b, d)为均值;误差条(b, d)表示s.d;Tukey’s检验(b,对照;d), Dunn试验(b,烧蚀);ns,gydF4y2BaPgydF4y2Ba> 0.05, *gydF4y2BaPgydF4y2Ba≤0.05,* * *gydF4y2BaPgydF4y2Ba≤0.001,* * * *gydF4y2BaPgydF4y2Ba≤0.0001;gydF4y2BangydF4y2Ba= 11 (b,对照),10 (b,消融),12 (d), 9 (g, h, j, l)个胚胎。图中gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba改编自gydF4y2Ba非洲爪蟾(Daudin)正常表gydF4y2Ba。版权所有©1994,Nieuwkoop and Faber。转载由泰勒和弗朗西斯图书美国允许。统计和再现性是源数据和gydF4y2Ba方法gydF4y2Ba

源数据gydF4y2Ba

图8生理刚度梯度凝胶的制备。gydF4y2Ba

一个gydF4y2Ba、浅(生理)刚度梯度凝胶和均匀刚度凝胶的表观弹性测量。gydF4y2BabgydF4y2Ba,来自体内胚胎测量和体外聚丙烯酰胺凝胶的刚度梯度。gydF4y2Bac - dgydF4y2Ba,纤维连接蛋白和荧光微球凝胶免疫染色。在俯视图(c)或侧视图(d)中,图像表示同一凝胶的软侧和硬侧,并显示出刚度梯度。比例尺为100 μm (c, d)。gydF4y2Bae-fgydF4y2Ba,纤维连接蛋白厚度定量(e)和平均荧光定量(f)。gydF4y2BaggydF4y2Ba,在生理梯度凝胶的不同区域上播种的簇的战术指数。gydF4y2Bah-jgydF4y2Ba,在硬度梯度或均匀高刚度(h)上对聚簇的Rac-GTP进行免疫染色,定量梯度凝胶不同部位上的Rac-GTP总量(i)和Rac-GTP极性(j)。比例尺为20 μm (h),粗条(a、b、e-g、i、j)为均值;误差条(a, b, e-g, i, j)表示s.d;未配对的双尾gydF4y2BatgydF4y2Ba-test (b, e),双尾Mann-WhitneygydF4y2BaUgydF4y2Ba检验(f), Dunn检验(g, i, j);gydF4y2BangydF4y2Ba= 8 (a), 30 (e), 20 (f), 28 (g, 0.6, 1.4), 25 (g, 1), 33 (g, 1.8)凝胶,15 (b)簇和胚,29 (i, j)簇。统计和再现性是源数据和gydF4y2Ba方法gydF4y2Ba

源数据gydF4y2Ba

图9趋化性梯度和趋化性梯度的协同效应以及集体与单细胞趋化性的比较。gydF4y2Ba

-ⅰgydF4y2Ba,样例簇的时间编码投影轨迹(a, c, e, g),轨迹的角度(b, d, f, h),定向迁移的量化(i)。比例尺为100 μm (a, c, e, g)。gydF4y2Baj-mgydF4y2Ba协同分析,将趋化性和硬性的真实组合与推断组合进行了比较。同时暴露于硬趋化梯度和趋化梯度的簇,以及同时暴露于硬趋化梯度和趋化梯度的簇的轨迹角(j)、速度(k)、趋化指数(l)和迁移距离(m)的推断相加,仅基于其中任何一个梯度的数据。gydF4y2BangydF4y2Ba,在生理刚度梯度上,单个迁移神经嵴细胞的时间编码投影轨迹。比例尺为40 μm (n)。gydF4y2BaogydF4y2Ba,圆形直方图显示单细胞在生理(浅)浅硬度梯度上的轨迹角度。gydF4y2BapgydF4y2Ba,在生理(浅)刚度梯度上,通过簇和单细胞量化策略指数。盒状图(k-m)表示中位数,盒边表示25gydF4y2BathgydF4y2Ba和75年gydF4y2BathgydF4y2Ba百分位数和胡须显示数据的分布;粗条(p)表示均值;误差条(p)表示s.d;双尾Mann-Whitney重采样检验(j-m)gydF4y2BaUgydF4y2Ba测试(p);*gydF4y2BaPgydF4y2Ba≤0.05,* * *gydF4y2BaPgydF4y2Ba≤0.001,* * * *gydF4y2BaPgydF4y2Ba≤0.0001;gydF4y2BangydF4y2Ba= 42 (a,真实组合),600 (a,推断组合;B,推断组合),94 (B,实组合),16 (c,实组合),570 (c,推断组合),43 (p,细胞簇)簇,600 (o)角,44 (p,单细胞)细胞。统计和再现性是源数据和gydF4y2Ba方法gydF4y2Ba

源数据gydF4y2Ba

图10趋化性和硬柔性协同控制肌动球蛋白收缩极性。gydF4y2Ba

一个gydF4y2Ba,由肌动球蛋白索长度变化得出的热图。肌动球蛋白收缩脉冲呈青色/紫色矩形。注意,当星团暴露于化学和机械梯度时,前收缩被抑制。gydF4y2BabgydF4y2Ba对照细胞簇前后肌动球蛋白收缩频率的量化(紫色),硬向性(丁香),趋化性(绿色)和两者(蓝色)。粗条表示平均值(b);误差条表示s.d (b);邓恩检验(b);ns,gydF4y2BaPgydF4y2Ba> 0.05, *gydF4y2BaPgydF4y2Ba≤0.05,* * *gydF4y2BaPgydF4y2Ba≤0.001,* * * *gydF4y2BaPgydF4y2Ba≤0.0001;gydF4y2BangydF4y2Ba= 32 (b,对照后),35 (b,对照前),41 (b,硬性后),26 (b,硬性前),29 (b,趋化性后),28 (b,趋化性前),25 (b,均后),26 (b,均前)簇。统计和再现性是源数据和gydF4y2Ba方法gydF4y2Ba

源数据gydF4y2Ba

补充信息gydF4y2Ba

报告总结gydF4y2Ba

补充视频1gydF4y2Ba

刚度梯度消融抑制体内神经嵴迁移。荧光标记的神经嵴移植于对照宿主胚胎(左)和机械消融以消除刚度梯度的宿主胚胎(右)。gydF4y2Ba

补充视频2gydF4y2Ba

刚度梯度消融在体内抑制定向神经嵴迁移。荧光标记的神经嵴移植于对照宿主胚胎(左)和机械消融以消除刚度梯度的宿主胚胎(右)。gydF4y2Ba

补充视频3gydF4y2Ba

神经嵴硬致离体。神经嵴簇表达荧光核(洋红色)和膜(青色)标记,外植于均匀(左)和陡峭梯度(右)硬度的凝胶上。gydF4y2Ba

源数据gydF4y2Ba

权利和权限gydF4y2Ba

转载及权限gydF4y2Ba

关于本文gydF4y2Ba

通过CrossMark验证货币和真实性gydF4y2Ba

引用本文gydF4y2Ba

谢拉德,A.,马约尔,R.体内沿自生刚度梯度的集体硬度。gydF4y2Ba自然gydF4y2Ba600gydF4y2Ba, 690-694(2021)。https://doi.org/10.1038/s41586-021-04210-xgydF4y2Ba

下载引用gydF4y2Ba

  • 收到了gydF4y2Ba:gydF4y2Ba

  • 接受gydF4y2Ba:gydF4y2Ba

  • 发表gydF4y2Ba:gydF4y2Ba

  • 发行日期gydF4y2Ba:gydF4y2Ba

  • DOIgydF4y2Ba:gydF4y2Bahttps://doi.org/10.1038/s41586-021-04210-xgydF4y2Ba

这篇文章被引用gydF4y2Ba

评论gydF4y2Ba

通过提交评论,您同意遵守我们的gydF4y2Ba条款gydF4y2Ba而且gydF4y2Ba社区指导原则gydF4y2Ba。如果您发现一些滥用或不符合我们的条款或指导方针,请标记为不适当。gydF4y2Ba

搜索gydF4y2Ba

快速链接gydF4y2Ba

自然简报gydF4y2Ba

报名参加gydF4y2Ba自然简报gydF4y2Ba时事通讯-什么重要的科学,免费到您的收件箱每天。gydF4y2Ba

获取当天最重要的科学故事,免费在您的收件箱。gydF4y2Ba 注册《自然简报》gydF4y2Ba
Baidu
map