Regulation of cell behavior and tissue patterning by bioelectrical signals: challenges and opportunities for biomedical engineering.
Regulation of cell behavior and tissue patterning by bioelectrical signals: challenges and opportunities for biomedical engineering.
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DOI：
10.1146/annurev-bioeng-071811-150114
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发表时间：
2012
影响因子：
9.7
通讯作者：
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
实现对细胞行为和模式形成的控制需要对调控机制的分子水平的理解。除了转录网络和生物化学梯度，还有一个重要的细胞通讯和控制系统：跨膜电压梯度（VEGF-transmittance voltage gradients，VEGF-transmittance）。VEGFR 1的时空变化中编码的生物电信号控制细胞增殖、迁移和分化。此外，内源性生物电梯度作为指导线索介导解剖极性和其他器官水平方面的形态发生。在过去的十年中，在分子生理学的重大进展，使新的遗传和生物物理工具的研究和功能操纵的生物电线索的发展。最近的数据表明，VEGFR 2是胚胎发生、再生和癌症中模式化事件的重要表观遗传调节因子。我们回顾新的概念和方法的发展，在这个迷人的领域。生物电提供了一种定量理解体内生长和形态调控的新方法，它揭示了易于处理的强大控制点，将使生物工程，再生医学和合成生物学真正具有变革性的应用成为可能。
Achieving control over cell behavior and pattern formation requires molecular-level understanding of regulatory mechanisms. Alongside transcriptional networks and biochemical gradients, there functions an important system of cellular communication and control: transmembrane voltage gradients (Vmem). Bioelectrical signals encoded in spatiotemporal changes of Vmem control cell proliferation, migration, and differentiation. Moreover, endogenous bioelectrical gradients serve as instructive cues mediating anatomical polarity and other organ-level aspects of morphogenesis. In the past decade, significant advances in molecular physiology have enabled the development of new genetic and biophysical tools for the investigation and functional manipulation of bioelectric cues. Recent data implicate Vmem as a crucial epigenetic regulator of patterning events in embryogenesis, regeneration, and cancer. We review new conceptual and methodological developments in this fascinating field. Bioelectricity offers a novel way of quantitatively understanding regulation of growth and form in vivo, and it reveals tractable, powerful control points that will enable truly transformative applications in bioengineering, regenerative medicine, and synthetic biology.
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影响因子：
12.4
作者：
Bashor CJ;Horwitz AA;Peisajovich SG;Lim WA
通讯作者：
Lim WA
影响因子：
1.6
作者：
BARTH, LJ;BARTH, LG
通讯作者：
BARTH, LG
DOI：
10.4161/cc.8.21.9888
发表时间：
2009-11-01
期刊：
Cell cycle (Georgetown, Tex.)
影响因子：
--
作者：
Blackiston DJ;McLaughlin KA;Levin M
通讯作者：
Levin M
影响因子：
48
作者：
Akemann, Walther;Mutoh, Hiroki;Knoepfel, Thomas
通讯作者：
Knoepfel, Thomas
影响因子：
4.5
作者：
Beaudoin, Jean-Denis;Perreault, Jean-Pierre
通讯作者：
Perreault, Jean-Pierre