细胞趋电性广泛存在于多种生物学过程中

细胞趋电性广泛存在于多种生物学过程中
细胞在直流电场中因受电场诱导而做出的方向性迁移被称为细胞的趋电性。早在19世纪, 研究人员已经观察到在电场中细胞向阴极运动的现象。大量研究表明, 细胞趋电性广泛存在于多种生物学过程中, 包括胚胎发育、炎症反应、肿瘤转移、损伤修复以及组织再生等。直流电场对细胞迁移的指向作用不仅在培养细胞中, 而且在活体细胞里也得到了证实 , 并且发现许多不同类型的细胞在电场中朝特定的方向迁移。
当细胞的类型出现差异或者培养条件发生改变, 细胞则表现出不同的优先朝向。大部分细胞朝向阴极迁移, 部分细胞朝向阳极迁移, 而少数细胞则随电场强度的改变呈现出迁移方向的变化。研究表明, 在电场强度相同的情况下, 人角膜上皮细胞和人角质细胞朝向阴极迁移,角膜基质成纤维细胞朝向阳极迁移, 而黑色素细胞和皮肤成纤维细胞则没有趋电性。
高尔基氏器被认为是细胞在电场中定向极化的标志。当没有外加电场时, 高尔基氏器的分布是随机的; 而当添加电场后, 细胞核与高尔基氏器的相对位置发生改变, 高尔基氏器朝向迁移方向聚集分布 。细胞伪足是细胞表面形成的含有肌动蛋白的突出物, 在细胞迁移的过程中起着至关重要的作用。当细胞处于电场中时,细胞极化程度、细胞外基质以及受体信号转导等多重因素与电场共同诱导伪足的产生以及调节伪足的稳定性和持续性 。细胞的趋电性受细胞内外多方面因素的共同影响。
目前, 人们对其机制还未*了解, 研究影响细胞趋电性的因素对于阐明细胞趋电性的具体机制具有重要的生物学意义。实验研究显示, 影响细胞趋电性的因素主要包括离子浓度、膜电位与电压门控离子通道、细胞外基质与血清、生长因子及其受体、蛋白激酶和信号通路以及细胞骨架等。