一種生物膜具有類似氣球的彈性,有助防止癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移。圖片來源:Jose-Luis Olivares, MIT
癌細(xì)胞要轉(zhuǎn)移,首先必須突破腫瘤自身的防御。大多數(shù)腫瘤都有一層保護(hù)性的“基底”膜—— 一種薄而柔韌的薄膜,能在癌細(xì)胞生長和分裂時(shí)將其固定在原位。在擴(kuò)散到身體的其他部位之前,這些細(xì)胞必須突破基底膜。
現(xiàn)在,美國麻省理工學(xué)院研究人員已經(jīng)探測了乳腺癌腫瘤的基底膜,他們發(fā)現(xiàn),這層看似脆弱的薄膜和塑料膜一樣堅(jiān)韌,但卻驚人地像派對(duì)氣球一樣有彈性,可以膨脹到原來的兩倍。而且,基底膜會(huì)隨著膨脹而變硬。研究人員表示,這種硬而有彈性的特性可以幫助基底膜控制腫瘤的生長,它們至少在一定程度上可以抑制腫瘤的生長和擴(kuò)散或轉(zhuǎn)移。
近日,發(fā)表在美國《國家科學(xué)院院刊》上的這項(xiàng),可能為預(yù)防腫瘤轉(zhuǎn)移開辟了一條新途徑。腫瘤轉(zhuǎn)移是癌癥相關(guān)死亡的常見原因。
該研究的主要作者、麻省理工學(xué)院機(jī)械工程副教授 Ming Guo表示:“現(xiàn)在我們可以想辦法添加新材料或藥物來進(jìn)一步增強(qiáng)這種硬化效果,并增加膜的韌性,以防止癌細(xì)胞突破。”
為了測量薄膜的特性,科學(xué)家使用了原子力顯微鏡(AFM),他們使用一個(gè)微小的機(jī)械探針輕輕推薄膜的表面,使表面變形所需的力可以讓研究人員了解材料的阻力或彈性。但是,由于基底膜非常薄,很難從下層組織中分離出來,除了下層組織外,很難從AFM測量中了解膜的電阻是多少。
相反,該團(tuán)隊(duì)使用了一種簡單的技術(shù),類似于吹氣球,來隔離薄膜并測量其彈性。他們首先培養(yǎng)了人類乳腺癌細(xì)胞,這些細(xì)胞會(huì)自然分泌蛋白質(zhì),形成一層膜,圍繞著一組被稱為腫瘤球狀體的細(xì)胞。他們?cè)诿總€(gè)腫瘤中插入了一根玻璃微針,在可控壓力下給腫瘤注入液體,使細(xì)胞膜脫離細(xì)胞,像氣球一樣膨脹。
該團(tuán)隊(duì)計(jì)劃測量在癌癥發(fā)展的不同階段膜的特性,以及它在健康組織和器官周圍的行為。他們還在探索修改膜的彈性的方法,看看使它變硬是否會(huì)阻止癌細(xì)胞突破。
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