Коллективные клеточные движения- движения клеток в кластерах, в виде полосы, слоя и трубки - являются движущей силой развития, репарации ткани и опухолевых метастазов. Несмотря на важность этих движений в нормальных и патологических условиях, молекулярные механизмы, которые контролируют их, остаются неизвестными. Два исследования показали, что эволюционно консервативный каскад, который участвует в пути передачи сигналов Jun N-terminal kinase (JNK). регулирует коллективное перемещение клеток.

Миграция, которая происходит во время оогенеза Drosophila melanogaster предоставляет генетически трактуемую модель для изучения коллективных клеточных движений. Яйцевая камера содержит 15 питающих клеток и одиночный ооцит, окруженные соматическими фолликулярными клетками. На своем переднем конце полярные клетки рекрутируют несколько соседних фолликулярных клеток, чтобы сформировать кластер пограничных клеток. Первоначально все фолликулярные клетки являются кубовидными по форме и и слипаются за счет слипчивых соединений. Эти межклеточные контакты ремоделируются по ходу развития яйцевой камеры. На ст. 9, пограничные клетки мигрируют в виде кагорты между питающими клетками в направлении ооцита. Как же пограничные клетки удерживаются вместе, когда они мигрируют?

Группа Denise Montell установила, что hindsight (hnt)-дефицитные передние фолликулярные клетки накапливают в избытке клеточно-адгезивные молекулы и неспособны подвергаться нормальным коллективным движениям. Избыточная экспрессия HNT - zinc-finger-содержащего транскрипционного фактора - в кластере пограничных клеток приводит к драматическим изменениям в подвижности, морфологии и слипчивости кластера: пограничные клетки оказываются удлиненными и с боковыми расширениями (splayed apart) и разъединенными кластерами, неспособными завершать миграцию. Одновременная избыточная экспрессия E-cadherin или β-catenin устраняет фенотип распавшихся кластеров, но не миграционный фенотип, это указывает на то, что слипчивость и подвижность являются разделимыми свойствами при этом типе коллективной миграции. Как же HNT влияет на слипчивость и подвижность кластера? Анализ известных сигнальных путей показал, что HNT регулирует адгезию и морфологию клеток посредством JNK каскада, тогда как его ткане-специфическая роль в подвижности обеспечивается посредством пути signal transducers and activators of transcription (STAT).

В сходной работе Flora Llense и Enrique Martin-Blanco сообщается, что потеря функции JNK вызывает фенотип, который напоминает фенотип диссоциации кластера, вызываемый избыточной экспрессией HNT и они идентифицировали петлю негативной обратной связи. которая контролирует активность JNK и регулирует целостность кластера пограничных клеток. Анализ полярности пограничных клеток и сигнальных путей, которые участвуют в адгезии и миграции, таких как интегрины и актин поддерживающие блеки, показал, что передача сигналов JNK модулирует контакты между пограничными клетками и между пограничными клетками и субстратом, чтобы поддерживать коллективную миграцию путем регуляции некоторых эффекторов, включая фактор полярности Bazooka и цитоскелетный адаптор D-paxillin.

Малой interfering RNA-обусловленный нокдаун гомолога HNT млекопитающих ингибирует коллективную клеточную миграцию эпителиальных клеток при заживлении царапин и ведет к формированию неподвижных, тесно соединенных колоний клеток. Итак, HNT и JNK контролируют целостность кластера пограничных клеток и коллективную миграцию клеток во время оогенеза у D. melanogaster; эти механизмы скорее всего законсервированы в др. морфогенетических моделях, а также при раковых метастазах и инвазивности.