近日，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)工程科學(xué)學(xué)院青年千人計(jì)劃姜洪源教授與美國(guó)約翰霍普金斯大學(xué)的課題組合作，在細(xì)胞力學(xué)方面的研究取得突破性進(jìn)展，通過理論建模與實(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，研究成果發(fā)表在Cell 雜志上。 

　　目前，關(guān)于癌細(xì)胞遷移的研究主要集中在二維平表面上的細(xì)胞運(yùn)動(dòng)，但是二維平表面與癌細(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。但是，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)理還沒有引起研究者的廣泛關(guān)注。

　　姜洪源于2013年提出的關(guān)于動(dòng)物細(xì)胞體積和壓力動(dòng)態(tài)調(diào)控的基本力生物學(xué)模型，在此基礎(chǔ)上，他與約翰霍普金斯大學(xué)的Sean Sun教授及Konstantinos Konstantopoulos教授等合作者通過理論預(yù)測(cè)和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)并證實(shí)了與二維平表面上的細(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，闡明了在細(xì)小管道內(nèi)水分子和各種離子由細(xì)胞前端進(jìn)入細(xì)胞，從后端離開細(xì)胞，從而實(shí)現(xiàn)細(xì)胞整體向前運(yùn)動(dòng)的這樣一種新的細(xì)胞運(yùn)動(dòng)方式，揭示了水分子和離子的跨膜輸運(yùn)對(duì)細(xì)胞遷移的重要作用。 

　　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。該研究的理論建模和數(shù)值模擬工作由姜洪源完成，他與約翰霍普金斯大學(xué)的Kimberly Stroka為文章的共同第一作者。 

　　上述工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金委、中組部“青年千人計(jì)劃”等項(xiàng)目的資助