Cell Migration in Development, Health and Disease — 阅读笔记
原书: Cell Migration in Development, Health and Disease 编者: Anke Brüning-Richardson & Susanne Knipp 系列: Learning Materials in Biosciences 出版: Springer Nature Switzerland AG, 2024 DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-031-64532-7 笔记日期: 2026-06-06
全书结构一览
全书分 3 个 Part、共 15 章,以"细胞迁移"为单一主题,从基础概念出发,贯穿发育生理、病理过程、实验方法学、计算建模与临床转化。
Part I — 迁移的生理与病理面(Ch 1–5)
| 章 | 标题 | 第一作者 | 机构 | 主题一句话 |
|---|---|---|---|---|
| Ch 1 | Introduction to Cell Migration | Anke Brüning-Richardson | University of Huddersfield (UK) | 绪论:迁移类型、突起模式、研究历史 |
| Ch 2 | Cell Migration in Development | Susanne Knipp | JKU Linz (AT) | 发育迁移:Rho GTPase、EMT、神经嵴、chase-and-run |
| Ch 3 | Cell Migration in Wound Healing | J.J. Senior | University of Huddersfield (UK) | 皮肤 4 层 + wound healing cascade + 2D/3D/in vivo 模型 |
| Ch 4 | Cell Migration in Immune Response/Inflammation | Giuliana Clemente | University of Bristol (UK) | 免疫迁移全整合:6 节(机制/发育/感染/伤口/癌症免疫/数学) |
| Ch 5 | Cell Migration in Cancer | Brüning-Richardson & C. Kirby | University of Huddersfield (UK) | 癌症 + 2D/3D 迁移、EMT 三模式、核力学 |
Part II — 方法学与建模工具(Ch 6–11)
| 章 | 标题 | 第一作者 | 机构 | 主题一句话 |
|---|---|---|---|---|
| Ch 6 | Biophysical and Biochemical Foundations of Cell Migration | J.E. Dawson & A.N. Malmi-Kakkada | Whitworth / Augusta (USA) | Reynolds 数、SPP/Vicsek 群体模型、MATLAB 代码 |
| Ch 7 | Methods to Investigate Cell Migration | Brüning-Richardson & S.E. Lawler | Huddersfield / Yale | 2D→3D→organoid→tissue slice→IVM 全流程 |
| Ch 8 | 3D Bioprinting and Cell Migration | J.J. Senior | University of Huddersfield (UK) | 3D 生物打印 workflow + 3 种技术 + Cancer/Skin/Muscle 应用 |
| Ch 9 | High-Resolution Imaging of Cell Migration | Michelle Peckham | University of Leeds (UK) | 荧光 / 超分辨 / 活细胞 / 转染 |
| Ch 10 | Computational Modelling of Cell Migration | Roman Bauer | University of Surrey (UK) | 连续(FEM, phase-field)、离散(ABM)、hybrid + 5 大应用 |
| Ch 11 | Software Applications for the Analysis of Cell Migration | Arndt Rohwedder | JKU Linz (AT) | acquisition / quantification / data analysis 三层,38 个参数表 |
Part III — 临床转化与活体模型(Ch 12–15)
| 章 | 标题 | 第一作者 | 机构 | 主题一句话 |
|---|---|---|---|---|
| Ch 12 | Pharmacological Strategies for Targeting Cancer Cell Migration and Invasion | Roger M. Phillips | University of Huddersfield (UK) | migrastatics / 蛋白酶激活前药 / therapeutic entrapment |
| Ch 13 | Oncolytic Viruses and Cell Migration | Anke Brüning-Richardson | University of Huddersfield (UK) | OV 借 MT 抑制胶质瘤迁移(HSV + BTV NS2) |
| Ch 14 | In Vivo Models of Cell Migration | K. Govindaraj & P. Padmanaban | U. Twente (NL) / Harvard / EMBL | 6 种动物 × 5 种成像模态,血管生成/转移/伤口 |
| Ch 15 | Mathematical and Computational Modelling of Immune Cell Responses in Cell Migration | Temitope O. Benson | University at Buffalo (USA) | 肿瘤-免疫 ODE/PDE + PhysiCell / CompuCell3D |
关键主题地图
概念索引
- 迁移类型: chemotaxis / haptotaxis / durotaxis / thermotaxis / electrotaxis / topotaxis / phototaxis
- 突起模式: actin-dependent / amoeboid / flagellar;lamellipodia / filopodia / blebbing
- 集体 vs 单细胞: leader-follower、contact inhibition of locomotion、chase-and-run
- 力学感应: PIEZO1、Reynolds 数、ECM 刚度、核力学
- 病理过程: 发育形态发生、伤口愈合、肿瘤转移、神经退行性病变、免疫逃逸
方法学索引
- In vitro: 2D 单细胞、3D 球体、organoid、tissue slice
- In vivo 模型: C. elegans / Drosophila / Zebrafish / Xenopus / Chick CAM / Mouse-Rat
- 成像技术: 荧光 / 共聚焦 / 多光子 / 超分辨 / LLS / 透射电镜;IVM、BLI、MRI、PET/SPECT、Histology
- 计算模型: FEM / phase-field / Cellular Potts / ABM / ODE / PDE / SPP / Vicsek
- 软件工具: ImageJ/Fiji、CellProfiler、TrackMate、Icy、IMARIS、QuPath、Matlab、Python、NetLogo、Cloudbuster、μManager、PhysiCell、CompuCell3D
临床与转化
- migrastatics: 不杀伤细胞但阻止迁移的药物类别(Ch 12)
- oncolytic viruses: T-VEC 是唯一获批的 OV(Ch 13)
- immunotherapy: checkpoint 抑制剂(CTLA-4、PD-1/PD-L1)单药有效率有限,常需联合
- in silico 临床试验: PhysiCell + EMEWS 框架实现高通量假设检验(Ch 15)
阅读说明
- 每章笔记包含 5 个部分:作者信息、内容概述、核心知识结构、关键概念与术语、参考文献、个人思考。
- Ch 1 绪论按 instruction.md §5.0 授权,参考文献使用占位符
[X1]...,其余 14 章均为真实 numbered references。 - 每章笔记保留原书的章节级引用(直接标注 [作者 年份 期刊 卷:页码] 格式),便于回查。
- 个人思考部分基于全书跨章节联系,标注了"哪章内容与哪章对应"的可对接关系。
机构分布
- 英国 Huddersfield(主导):Ch 1 / 5 / 7 / 12 / 13 — Brüning-Richardson 团队 + Senior + Phillips
- 奥地利 JKU Linz:Ch 2 / 11 — Knipp + Rohwedder
- 英国 Bristol:Ch 4 — Clemente
- 美国 Whitworth + Augusta:Ch 6 — Dawson + Malmi-Kakkada
- 美国 Yale:Ch 7 — Lawler
- 英国 Leeds:Ch 9 — Peckham
- 英国 Surrey:Ch 10 — Bauer
- 荷兰 Twente + 美国 Harvard + 西班牙 EMBL:Ch 14 — Govindaraj + Padmanaban
- 美国 Buffalo:Ch 15 — Benson
Huddersfield 一家独大,体现 Brüning-Richardson 与 Knipp 作为主编的组织能力(同时也是该领域的研究重镇)。