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腫瘤微環境的機械信號可以調節細胞力學和細胞代謝，從而促進癌癥的侵襲性。 微管（MTs）作為抗壓元素，其動態變化在癌癥細胞中如何響應局部受限環境尚不清楚。 基質硬化（matrix stiffening）通過促進谷氨酰胺代謝來增加微管的谷氨酰化，從而穩定微管。 微管的谷氨酰化依賴于機械誘導的谷氨酰胺代謝。 谷氨酰胺代謝的藥理抑制減少了微管的谷氨酰化，影響了微管的力學穩定。 通過過度表達缺乏谷氨酰化位點的微管蛋白突變體來減少微管的谷氨酰化，可以減少微管的穩定性，從而抑制癌癥的侵襲性。 基質硬化增加了微管的擴散率，降低了移動分數，減緩了微管生長速率，增加了抗藥性微管的數量和長度。 微管的谷氨酰化增加了，且微管網絡從網狀結構轉變為對齊的皮質陣列。 谷氨酰胺的攝取和代謝調節細胞內谷氨酸池，以維持機械應力下的微管谷氨酰化。 微管的谷氨酰化是由TTLL4和CCP5酶家族成員介導的，這對于微管的穩定性和細胞力學特性至關重要。 
圖1 基質加勁誘導微管谷溶和穩定
在乳腺癌患者隊列中，微管谷氨酰化與腫瘤細胞增殖和ECM重塑相關。 在體內模型中，腫瘤微環境的硬化通過促進谷氨酰胺代謝來增加細胞內谷氨酸池和微管谷氨酰化。 這項研究揭示了機械力如何通過微管谷氨酰化直接調節微管動態，為理解癌癥細胞力學的動態調控提供了新的視角。 研究結果為癌癥治療提供了新的治療靶點，特別是針對微管谷氨酰化的靶向治療。 研究設計不能排除其他分子組分對微管穩定性的影響。 需要進一步的體外研究來確定微管谷氨酰化是否足以穩定微管網絡。
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