肿瘤细胞具有形态可塑性,其可以响应微环境的改变,并适应自身需求展现出不同的几何形态。肿瘤细胞实现其可塑性的同时,还能将所感知的外部机械信号通过依赖细胞骨架的机械转导传递至细胞核,通过力-生化转导途径调节基因的表达。因此,不同几何形态的肿瘤细胞可能具有其独特的生物学特性与功能。癌症难以治愈的主要原因在于预后差、易复发,这与肿瘤细胞具有的自我更新能力密切相关。然而,肿瘤细胞的几何形态是否与其自我更新能力相关,具体调控机制又是如何,我们知之甚少。本研究旨在探讨单细胞几何形态控制对肿瘤细胞自我更新能力的调控作用及其分子机制。本研究将骨肉瘤细胞U-2 OS分别限制于面积为1000（?）m~2的正方形、圆形以及横纵比为4:1的长方形的微图案阵列基底上。细胞培养24 h后,利用免疫荧光染色技术检测不同几何形态肿瘤细胞中自我更新的标志蛋白Nanog、Oct4和Sox2的表达水平。结果发现,在边界弯曲的圆形微图案和横纵比为4:1的长方形微图案阵列中生长的U-2 OS细胞比正方形微图案中生长的细胞具有更高的自我更新标志蛋白水平。进一步,我们对细胞骨架蛋白F-actin进行染色并利用免疫荧光技术检测了不同几何形态细胞中p-MLC及其上游调控蛋白MLCK的表达水平,细胞核中WDR5和H3K4me3的蛋白表达水平。实验结果发现,圆形与长方形微图案中生长的U-2 OS细胞中F-actin、p-MLC及其上游调控蛋白MLCK的表达显著增加,同时细胞核中WDR5和H3K4me3的表达显著提高。接着,使用MLCK抑制剂ML-7处理圆形和长方形细胞后,细胞中p-MLC的表达水平显著降低。使用Myosin II抑制剂Blebbistatin与ML-7处理圆形与长方形细胞后,利用免疫荧光技术检测细胞中自我更新标志蛋白Nanog、Oct4和Sox2的蛋白表达水平。我们发现,其自我更新标志蛋白的表达水平显著降低。进一步,用ML-7处理圆形和长方形细胞,利用免疫荧光技术检测细胞核中WDR5的蛋白表达水平,同时利用激光共聚焦显微镜观察不同几何形态细胞中WDR5和H3K4me3的共定位情况。实验结果发现,抑制剂处理后,细胞核中WDR5的表达水平显著降低,且WDR5和H3K4me3的共定位情况减少。使用shWDR5转染圆形和长方形细胞,利用免疫荧光技术检测细胞核中H3K4me3和细胞中自我更新标志蛋白的表达。结果显示,敲低WDR5后,圆形和长方形细胞核中的H3K4me3和细胞中自我更新标志蛋白的表达水平均显著降低。综上所述,我们发现边界弯曲的圆形微图案和横纵比为4:1的长方形微图案能够诱导U-2 OS细胞中的MLCK蛋白表达水平上调,并增加细胞骨架收缩力,进而上调细胞核中WDR5的蛋白表达水平。WDR5的过表达进一步促进组蛋白甲基化（H3K4me3）并上调自我更新标志蛋白Nanog、Oct4和Sox2的表达水平,最终提高骨肉瘤细胞的自我更新能力。本研究将肿瘤单细胞的几何形态学特征与生物学功能相联系,可以为肿瘤的诊断和预后提供新的视角。