在日本，自1981年以來，癌癥一直是導(dǎo)致死亡的主要原因。目前，手術(shù)、化療和放療是主要的治療選擇。然而，這些治療大大降低了術(shù)后生活質(zhì)量;因此，非常需要開發(fā)新的治療方法。
光動力療法(PDT)是一種新的治療方法，由于其比其他治療方法侵入性更小而受到關(guān)注。在 PDT 中，首先將光敏劑注入體內(nèi)。然后，將患病區(qū)域暴露在光線下，誘導(dǎo)該區(qū)域的光敏劑發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)。這會產(chǎn)生活性氧(ROS)，從而破壞癌細胞。
為了提高 PDT 的性能，深入了解光敏物質(zhì)在細胞中特異性積累的機制以及 ROS 如何有效地僅殺死癌細胞至關(guān)重要。
研究人員重點介紹了一種最近開發(fā)的光敏劑——多脂蛋白(PLP)，以其高治療功效而聞名。然而，PLP 有效性的潛在機制仍不清楚。
研究小組使用共焦超分辨率顯微鏡，研究了 PDT 與 PLP 對兩種細胞系的有效性：正常大鼠胃上皮細胞系 RGM1 和胃粘膜來源的癌癥樣突變體 RGK1(同源癌細胞)。
發(fā)表在《通訊生物學(xué)》上的研究結(jié)果表明，PLP 積聚在細胞內(nèi)囊泡(稱為吞噬體)的膜中。它們是在自噬機制的早期產(chǎn)生的，自噬機制會降解并重新利用細胞中的外來物質(zhì)和蛋白質(zhì)。
當快速增殖的癌細胞挨餓時，自噬機制就會開始進行。PDT應(yīng)用后，RGK1細胞中的吞噬體膜破裂，釋放出水解酶和ROS，以及其自身細胞質(zhì)成分(如蛋白質(zhì)、脂質(zhì))和細胞器(如線粒體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng))分解產(chǎn)生的物質(zhì)。這些物質(zhì)擴散到細胞內(nèi)，從而導(dǎo)致細胞壞死。相比之下，在 RGM1 中，小吞噬體合并形成大吞噬體而不破裂。
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