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科研揭示癌症在体内的扩散途径

文章出处:亚博游戏平台 人气:发表时间:2021-10-24 15:46
本文摘要:癌细胞像大多数其他生物一样必须氧气才能存活,但是在此之前科学家们根本没跟踪到它们在它们的早期生长阶段如何找寻氧气。在一项新的研究中,来自美国约翰霍普金斯大学和宾夕法尼亚大学的研究人员找到在小鼠体内,肉瘤细胞如何寻找通向更加高浓度氧气的途径。 他们认为这种途径引领肉瘤细胞抵达血管,然后通过这些血管,它们需要蔓延到体内其他部分。

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癌细胞像大多数其他生物一样必须氧气才能存活,但是在此之前科学家们根本没跟踪到它们在它们的早期生长阶段如何找寻氧气。在一项新的研究中,来自美国约翰霍普金斯大学和宾夕法尼亚大学的研究人员找到在小鼠体内,肉瘤细胞如何寻找通向更加高浓度氧气的途径。

他们认为这种途径引领肉瘤细胞抵达血管,然后通过这些血管,它们需要蔓延到体内其他部分。涉及研究结果于2016年8月2日在线公开发表在PNAS期刊上,论文标题为“Intratumoraloxygengradientsmediatesarcomacellinvasion”。论文通信作者、约翰霍普金斯大学怀廷工程学院化学与生物分子工程系教授SharonGerecht说道,“如果你考虑到化疗靶标时,那么你有可能需要特异性地靶向这个过程。”她否认,尽管离临床应用于还有众多段距离,但是说,在她实验室积极开展三年研究后取得的这些结果为说明了软组织肉瘤生命周期的关键部分提供线索,而且为在实验室测试癌症疗法获取一种经证实有效地的方法。

肉瘤是一种影响结缔组织---还包括骨组织、肌肉、肌腱、软骨、神经组织、脂肪和一些血管---的癌症。这项研究尤其侧重注目不影响骨组织的软组织肉瘤,在美国一年约有13000名病人被临床患上这种类型的癌症。

约四分之一到二分之一的这些病人患上复发性和扩散性或转移性的癌症。未知所有类型的癌症在少量氧气不存在下茁壮成长。

人们已研究了低氧浓度在肿瘤发展中的起到。理解较较少的是癌细胞如何在它们的早期阶段对有所不同的氧气浓度作出反应。这是这项研究的关键。

Gerecht和她的合作者们在从小鼠体内提供的上千个早期阶段软组织肉瘤细胞穿越培养皿中由半透明水凝胶构成的实体的组织模型时对它们展开跟踪。这种水凝胶---一种具备明胶蛋白硬度的水性材料---重现人的组织中的癌细胞周围的环境。(生物谷Bioon.com)Gerecht实验室博士后研究员KyungMinPark研发出有这种水凝胶-癌细胞系统,而约翰霍普金斯大学研究生DanielLewis分析了癌细胞迁入和它们对下降的氧气浓度或者说“梯度”做出的反应。

就这项实验而言,这种水凝胶所含从水凝胶底部到上层浓度在减少的氧气。这容许研究人员跟踪癌细胞在肿瘤内和身体的组织内如何对有所不同的氧气水平作出反应。比如,对小鼠体内的肉瘤展开分析表明仅次于的肿瘤在中心具备较小面积的极低氧气区,而较小的肿瘤整个区域内具备有所不同的氧气浓度。研究人员首次证实相对于所含与周围大气一样的氧气浓度的水凝胶,癌细胞在低氧的水凝胶中迁入得很远。

他们随后研究了癌细胞的迁入方向。在仿真较小肿瘤内的氧气浓度的水凝胶中,研究人员找到癌细胞从低氧区域迁入到高氧区域。他们也找到药物米诺地尔(minoxidil)---普遍用来化疗头发增加,它的商标名为Rogaine---制止癌细胞在整个水凝胶中的迁入。


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