惡性腫瘤細(xì)胞比正常細(xì)胞更容易發(fā)生機(jī)械變形，從而使其在整個人體中遷移。在克拉科夫的波蘭科學(xué)院核物理研究所已經(jīng)對使用最常用的抗癌藥治療的前列腺癌細(xì)胞的機(jī)械性能進(jìn)行了研究。根據(jù)研究人員的說法，當(dāng)前的藥物可以更有效地以更低的劑量使用。
在癌癥中，促成轉(zhuǎn)移形成的關(guān)鍵因素是腫瘤細(xì)胞發(fā)生機(jī)械變形的能力。在克拉科夫的波蘭科學(xué)院核物理研究所(IFJ PAN)，對細(xì)胞力學(xué)性能的研究已經(jīng)進(jìn)行了25年。與Jagiellonian大學(xué)醫(yī)學(xué)院的醫(yī)學(xué)生物化學(xué)系合作進(jìn)行的最新研究涉及目前在前列腺癌化學(xué)療法中使用的幾種藥物，特別是它們對癌細(xì)胞機(jī)械性能的影響。結(jié)果是樂觀的：一切都表明可以減少某些藥物的劑量而沒有降低其有效性的風(fēng)險。
化學(xué)療法不僅對患者的癌細(xì)胞而且對體內(nèi)的所有細(xì)胞都是一種極其殘酷的攻擊。通過使用它，醫(yī)生希望更敏感的腫瘤細(xì)胞在健康細(xì)胞開始死亡之前就死亡。在這種情況下，至關(guān)重要的是要知道如何在給定的情況下選擇最佳藥物以及如何確定其最小劑量，這一方面將保證治療的有效性，另一方面將使藥物的不良反應(yīng)最小化。治療。
早在1999年，來自IFJ PAN的物理學(xué)家就表明癌細(xì)胞更容易機(jī)械變形。實(shí)際上，這意味著它們可以更有效地擠壓循環(huán)系統(tǒng)和/或淋巴系統(tǒng)的狹窄血管。
Malgorzata Lekka教授說：“細(xì)胞的機(jī)械特性取決于細(xì)胞骨架的元素，例如我們檢查的微管，微管蛋白(一種蛋白質(zhì))，肌動蛋白絲和由蛋白質(zhì)(例如角蛋白或波形蛋白)制成的中間絲。”生物物理微結(jié)構(gòu)部IFJ PAN并補(bǔ)充說：“細(xì)胞的生物力學(xué)測量是使用原子力顯微鏡進(jìn)行的。根據(jù)需要，我們可以將探針或多或少地壓在細(xì)胞上，從而獲得機(jī)械響應(yīng)。來自位于其表面(即細(xì)胞膜)或更深處(甚至位于細(xì)胞核)的結(jié)構(gòu)。但是，為了獲得有關(guān)藥物作用的信息，我們必須評估每種類型的細(xì)胞骨架纖維對細(xì)胞機(jī)械性能的貢獻(xiàn)。”
在當(dāng)前報告的結(jié)果中，基于克拉科夫的物理學(xué)家介紹了使用市售DU145人前列腺癌細(xì)胞系進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)。選擇該系是因?yàn)槠渚哂锌顾幮浴＝?jīng)過長期的藥物暴露，這些細(xì)胞會隨著時間的流逝而對藥物產(chǎn)生抗藥性，不僅不會死亡，甚至?xí)_始分裂。
“我們專注于三種常用藥物：長春氟寧，秋水仙堿和多西他賽的作用。它們均作用于微管，這是理想的，因?yàn)檫@些纖維對于細(xì)胞分裂至關(guān)重要。多西紫杉醇可穩(wěn)定微管，因此也增加了腫瘤的剛度。細(xì)胞并使其難以在體內(nèi)遷移。另外兩種藥物破壞了微管的穩(wěn)定性，因此癌細(xì)胞可以遷移，但是由于細(xì)胞骨架的功能紊亂，它們無法分裂。”該論文的第一作者發(fā)表在著名的《納米尺度》上。
克拉科夫的研究人員分析了藥物治療后24、48和72小時的細(xì)胞活力和機(jī)械性能，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，暴露于藥物后三天觀察到最大的變化。這使他們能夠確定兩種藥物濃度：一種較高的濃度可以破壞細(xì)胞，另一種較低的濃度可以使細(xì)胞存活，但發(fā)現(xiàn)它們的機(jī)械性能發(fā)生了變化。由于明顯的原因，在后一種情況下細(xì)胞所發(fā)生的事情特別令人關(guān)注。對某些結(jié)果的精確解釋需要多種工具，例如共聚焦顯微鏡和流式細(xì)胞儀。得益于與克拉科夫波蘭科學(xué)院藥理研究所，生物化學(xué)學(xué)院細(xì)胞生物學(xué)系的合作，它們的使用才得以實(shí)現(xiàn)，
標(biāo)簽： 細(xì)胞力學(xué)
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