氧气:指引癌细胞转移?


导读

肿瘤转移,是癌症治疗过程最不愿发生的事情,也是多数肿瘤患者死亡的直接原因。癌细胞为什么转移、如何解决?这些都是科学家正在努力解答的难题。近期,科学家们发现,氧气浓度梯度会为癌细胞转移提供“指引”,促使其进入血管扩散至其他器官组织。


近期,来自于约翰•霍普金斯大学(Johns Hopkins University)和宾夕法尼亚大学的研究团队发现,小鼠早期癌细胞朝着氧气浓度更高的区域转移。这一依赖于氧气浓度的通路能够引导癌细胞进入血管,随血液循环扩散至身体的其他部位。

文章作者、约翰•霍普金斯大学化学和生物分子工程系Sharon Gerecht 教授认为,这一防线将为我们解决癌转移问题提供线索。相关研究成果发表于PNAS期刊。

现在我们已经知道,各类癌细胞都能够在低氧环境下“茁壮成长”。但是,早期的癌变细胞如何应对低氧环境呢?这是Gerecht团队研究的重点。

为了在体外还原肿瘤微环境,Gerecht团队博士后Kyung Min Park开发出一个水凝胶培养癌细胞系统。这种水凝胶系统能够模拟癌细胞生长环境,且自下至上其氧气浓度呈递增趋势。

研究人员以患癌小鼠为研究对象发现,最大的肿瘤组织其氧气含量非常低,较小的肿瘤组织氧气浓度不一。相比于高浓度,位于低氧水凝胶环境中的癌细胞更倾向于发生迁移。而且,癌细胞会朝着氧气浓度更高的地方转移。此外,minoxidil(米诺地尔,一类刺激毛发生长的药物)能够阻止癌细胞在水凝胶中的迁移。

Gerecht表示,人类癌细胞也可以放置于水凝胶中进行培养,所以3维水凝胶模型可以作为测试癌症治疗的有效工具。



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