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3차원 세포군집의 집단침윤에서 나타나는 규칙성 [Nat. Phys.]
상피세포 조직은 세포-기질 계면의 곡률을 따라 집단 회전 운동하며, 시간이 지나면 방사 방향으로 세포 가지가 발달하여 기질을 침윤합니다. 그러나 어떻게 이러한 대칭성 붕괴가 일어나는지에 대한 기작은 아직 충분히 규명되지 않았습니다. 본 논문에서는 세포군집의 초기 형태가 이후 분지가 형성될 위치를 미리 결정한다는 점을 밝혔습니다. 초기 스페로이드는 세포-기질 계면의 곡률을 따라 회전 운동을 하면서 거의 완전한 구형으로 변합니다. 이때 세포군집과 기질이 밀착되어 있기 때문에, 초기에 곡률이 높았던 영역이 군집 안쪽으로 밀려 들어가면서 그 부분 주변에 있는 기질 섬유를 당깁니다. 기질을 이루는 collagen type 1은 변형이 가해질수록 더 단단해지는 물성을 가지고 있어 이 부근의 섬유만 예외적으로 정렬되고 단단한 구조를 갖게 됩니다. 이러한 구조의 기질은 세포의 침윤을 유도합니다. 즉 세포군집이 스스로 회전하면서 주변 기질을 재구성하여 세포가 침습할 경로를 먼저 만들어 놓는 것입니다. 나아가 삼투압을 인가하면 이러한 회전 운동을 정지시키거나 이미 진행된 침윤을 되돌릴 수 있음을 확인하였습니다. 또한 스페로이드 내 세포-세포 접합이 약화된 소수의 세포를 포함하면 집단적 회전 경향은 감소하나 여전히 기질로 침윤할 수는 있음을 밝혔습니다. 본 연구는 조직 형태 형성 에서 나타나는 대칭성 붕괴가 집단세포 이동과 곡률 간 상호작용에 의해 일어남을 밝혔습니다.
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