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研究首次测量癌细胞入侵所施加作用力

2020-4-12 环球解密

(ShutterStock)

一个国际研究组首次直接测量到癌细胞入侵健康组织时所施加的作用力,发现癌细胞原来不仅靠分泌化合物侵蚀周围的健康细胞,还通过侵袭性伪足(invadopodia)不断向入侵对象施加作用力配合完成。

侵袭性伪足是癌细胞表面微小的凸出体,大约只有千分之一毫米,可以分泌一种生化酶腐蚀周围的组织,入侵健康的人体细胞。

虽然曾有研究者提出癌细胞发起侵袭时也会对周围组织施加作用力,但是从未直接测量到。

这份3月11日发表在《科学进展》(Science Advances)期刊上的研究,使用头部和颈部鳞状癌组织模型,攻击人造的健康组织,测量癌细胞发起攻击时施加的作用力。头部和颈部鳞状癌常见于口腔、鼻子和喉咙的黏膜中。

苏格兰圣安德鲁斯大学(University of St Andrews)与纽约的阿尔伯特·爱因斯坦医学院合作,利用先进的干涉力成像技术进行测量。这种技术可以精确到兆分之一牛顿力,并监控作用力在时间段内变化的情况。

从研究组绘制的三维图上看出,癌细胞的作用力如道道锋利的针尖,配合分泌的化学酶进行攻击。

研究负责人圣安德鲁斯大学的盖瑟(Malte Gather)说:“很久以前(科学家)就知道,用于弱化周围组织的化合物藏匿在癌细胞表面的某些区域,可是这些区域数量非常少。现在我们的研究证实,这些区域对(入侵目标)组织也在施加作用力。也就是说,癌细胞入侵健康细胞的过程,就像是在化学制剂辅助下钻洞的过程。”

研究称,通过了解癌细胞以生物物理和生物化学相结合的方式入侵的机制,有助于未来找到抗癌方案中新的生物力学标靶。

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