Scientific Reports:测定细胞柔软度可以帮助癌症药物的发现

在现代基因时代,设计开发以细胞癌变过程中的细胞结构变化而非分子突变为基础的筛选方法看上去是非常过时的。然而,有时候最简单的和最直接的解决方式却能获得最佳结果。

  由于之前科学家已经确定很多类型的癌细胞比正常的健康的细胞更加柔软和易弯曲,UCLA的研究者们开发了一种筛选方法,该方法利用上述细胞信息对不同类型癌症细胞进行分类,并可以最终带来癌症,糖尿病,疟疾及其他一大类疾病的更好的治疗。

  “我们要基于细胞的柔软度或刚度对细胞进行筛选”文章第一作者Amy Rowat(Ph.D.,UCLA Jonsson综合癌症中心成员,助理教授)解释说,“我们创造了一种可以同时探查数以百计的细胞样品的变形性的技术,因此我们可以鉴别哪些化合物会可以使细胞变得更僵硬。我们的希望是可以鉴定获得能够有助于防止癌症扩散的化合物”。

  Rowat博士和她的团队设计了一种方法,该方法首先将细胞和液体的混合物放置于一种多孔薄膜上,然后施加空气压促使该混合物进入比细胞周长更小的微小孔洞中。刚性的细胞会堵塞孔洞从而使得只有很少的液体会透过薄膜,然而那些像癌细胞一样的更加柔软的细胞类型,会有更多的细胞和液体的混合物会透过薄膜。该UCLA团队称这种方法为并联微孔过滤法,或者PMF。由于这种方法可以测定通测定独立容器中的液体透过率,从而使研究人员可以同时分析多种小分子化合物。

  这项研究成果以《并联微孔过滤法筛选细胞机械强度类型》的标题发表在最新的《Scientific Reports》上。

  Rowat博士的团队发现人耐药的卵巢癌细胞比其药物敏感型的卵巢癌细胞更加柔软,同时浸润性强的癌症细胞比浸润性差的细胞更柔软。

  “由于人癌症细胞中一些关键转录因子(Snail, Slug, Zeb1)的过量表达或者通过获得药物耐药性引起的上皮-间充质转分化(MET)带来了变形性的同样的增加”作者说到。

  “我们的结果从机械学角度表明EMT介导的表皮标记变化(E-Cadherin丢失)和间充质标记(vimentin诱导)的变化与机械强度类型的变化相关。我们的结果展示了一种筛选细胞机械强度类型的方法,该方法具有拓展临床应用的潜在可能。”

  在未来的研究中,UCLA研究人员们希望能够确定是否更柔软的癌症细胞真的就比刚性更大的细胞危害性更大,以及是否他们的可变形性是可以逆转的。Rowat博士补充说:“我们很容易想象,柔软的细胞可以更容易从身体的特定部位迁移和浸润到远端的组织,但是这只是一个假设而已。”

  :她们的发现使Rowat博士和她的团队非常振奋,同时她们希望通过微调她们的方法可以拓展该技术到其他研究者的学科中。同时,并联微孔过滤的更广泛的应用可能在筛选改变细胞内特定基因和蛋白水平改变的分子,这将对于治疗很多其他的疾病非常有帮助。
(责任编辑:sgx)

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