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伊利諾伊大學(xué)研究人員報(bào)告，代謝的微觀變化和微小運(yùn)輸囊泡在腫瘤細(xì)胞中的增加導(dǎo)致腫瘤環(huán)境的更大變化，并且可以為癌細(xì)胞擴(kuò)散和轉(zhuǎn)移做準(zhǔn)備。
該研究用大鼠和人類癌癥組織，研究腫瘤環(huán)境中發(fā)生，生長(zhǎng)和擴(kuò)散時(shí)觀察到的五個(gè)變化。有分別研究這些的技術(shù)，但是所有技術(shù)都涉及例如用化學(xué)染料，熒光探針或遺傳操作干擾細(xì)胞環(huán)境。伊利諾斯集團(tuán)使用微調(diào)波長(zhǎng)的光來(lái)觀察處于其自然狀態(tài)的組織的結(jié)構(gòu)和分子組成。研究人員通過(guò)關(guān)注不同的波長(zhǎng)并組合圖像來(lái)觀察如何相互作用，從而從特定癌癥過(guò)程中分離信號(hào)。
該研究的 Stephen Boppart 博士說(shuō)：“沒(méi)有人能夠可視化的組織這種方式，看到動(dòng)態(tài)變化，”結(jié)果發(fā)表在雜志科學(xué)進(jìn)展。 Boppart 是伊利諾伊州的電氣和計(jì)算機(jī)工程和生物工程教授，也是一名醫(yī)生。
研究人員對(duì)囊泡特別感興趣，囊泡是細(xì)胞用于將物質(zhì)運(yùn)入和運(yùn)出細(xì)胞的微小包裝。癌細(xì)胞以增加的速率泵出囊泡。許多癌癥研究人員認(rèn)為這是對(duì)組織中分子變化的應(yīng)力反應(yīng)。
因?yàn)橐晾Z斯成像技術(shù)不干擾細(xì)胞，因此可以隨著時(shí)間的推移觀察它們，研究人員發(fā)現(xiàn)，小團(tuán)泡囊在更大的組織尺度變化之前出現(xiàn)，像新血管或相鄰細(xì)胞募集。研究人員說(shuō)，與新陳代謝的變化一起，增加的囊泡可能是癌組織中更大規(guī)模變化的原因。
貝克曼科學(xué)與技術(shù)研究所的研究科學(xué)家 Haohua Tu 說(shuō)，“這篇論文很重要，因?yàn)樗鼘⑽⒂^尺度 - 分子和囊泡尺度與組織中更大規(guī)模的事件起來(lái)。”“此外，這是我們*次比較新陳代謝和囊泡產(chǎn)生的變化，發(fā)現(xiàn)它們是相關(guān)的。兩者都是微觀事件，但它們的同時(shí)性導(dǎo)致了許多與腫瘤進(jìn)展相關(guān)的大規(guī)模變化。結(jié)論是這兩種信號(hào)的組合應(yīng)該是癌癥治療的焦點(diǎn)。”
研究人員說(shuō)，該研究還提供了證據(jù)表明除了改變腫瘤的局部環(huán)境外，來(lái)自癌細(xì)胞的囊泡可以在將癌癥擴(kuò)散到其他組織中起作用。
“通常，當(dāng)一個(gè)組織中有腫瘤時(shí)，其他地方的細(xì)胞因?yàn)槟[瘤而發(fā)生變化，”Boppart 說(shuō)：“所有這些變化是否都發(fā)生，是否有某種環(huán)境致癌物質(zhì)會(huì)在不同的點(diǎn)引起腫瘤？或者腫瘤是否發(fā)出改變微環(huán)境的囊泡，以便為后來(lái)轉(zhuǎn)移的細(xì)胞做準(zhǔn)備？”
Boppart 希望囊泡的發(fā)現(xiàn)及其在信號(hào)傳導(dǎo)癌癥進(jìn)展中的作用將為癌癥檢測(cè)，進(jìn)展和治療開(kāi)辟新的探索途徑。研究人員已經(jīng)開(kāi)發(fā)了用于手術(shù)室和活檢套間的成像裝置的便攜式版本，并且現(xiàn)在正在測(cè)試其是否能夠識(shí)別癌癥患者中增加的囊泡并評(píng)估腫瘤的侵襲性。他們還正在進(jìn)行進(jìn)一步研究。
“我們也想知道其他信息，這些囊泡攜帶很多信息，比如他們來(lái)自哪里，要去哪里，”Boppart 說(shuō)：“成像是偉大的，但你必須知道在哪里看，我們沒(méi)有辦法看到整個(gè)身體的細(xì)胞水平，但如果我們可以采取一滴血，掃描癌癥相關(guān)的囊泡，知道他們來(lái)自哪里，那么我們就知道在哪里尋找腫瘤。”
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