2024.12.20. 巴黎高等物理化工学院Mickael Tanter研究团队在《Nature Biomedical Engineering》上发表文章 “Acoustic-pressure-driven ultrasonic activation of the mechanosensitive receptor RET and of cell proliferation in colonic tissue”，研究低强度聚焦超声激活结肠组织中机械敏感受体RET及细胞增殖的研究。超声波在生物医学应用中具有多种物理效应，包括成像、检测组织应变和血流、触诊组织机械特性、加热或消融组织、产生空化作用等，其与生物组织的物理相互作用范围广泛。低强度超声可调节神经元活动、刺激胰岛素释放、可逆性开放血脑屏障、促进骨折愈合等，但相关物理机制尚不清楚，其生物分子机制可能涉及机械敏感钙积累和离子通道放大。超声在触发干细胞分化方面的机制仍不明确，许多因素如压力波压缩、声辐射力引起的剪切应变、声流、微空化和组织加热等都可能解释低强度超声的生物效应，但纯粹机械效应（如压力波压缩或剪切）的影响不容忽视。在结肠组织中，生理和病理压力变化可通过机械激活跨膜SRC家族激酶RET蛋白，影响LGR5⁺干细胞的生理活动，进而影响细胞增殖和组织稳态，但其分子机制尚待深入探究。本研究证明低强度聚焦超声可以激活机械敏感的RET信号通路。具体来说，在离体和体内的小鼠结肠组织中，聚焦超声诱导结肠隐窝细胞中的RET磷酸化，当使用长达数小时的超声处理时，这与增殖和干性标记物相关。RET通路的激活是非热的，与声压线性相关，并且与组织中辐射力引起的剪切应变无关。我们的研究结果表明，超声可用于调节细胞增殖，特别是在再生医学的背景下，并强调遵守当前医学成像超声安全法规的重要性。
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聚焦超声波引起的物理效应可能会影响细胞的命运
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聚焦超声在短时间内超生理水平激活结肠隐窝中的RET机械感觉受体
聚焦超声激活体内细胞增殖
https://doi.org/10.1038/s41551-024-01300-9Zamfirov, L., Nguyen, NM., Fernández-Sánchez, M.E. et al. Acoustic-pressure-driven ultrasonic activation of the mechanosensitive receptor RET and of cell proliferation in colonic tissue. Nat. Biomed. Eng (2024). https://doi.org/10.1038/s41551-024-01300-9
