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PNAS:細胞受力學(xué)刺激 抗癌藥物療效下降

2018-08-11 來源:腫瘤免疫細胞治療資訊  標(biāo)簽: 掌上醫(yī)生 喝茶減肥 一天瘦一斤 安全減肥 cps聯(lián)盟 美容護膚
摘要:研究人員將肉瘤細胞放置于多孔生物惰性支架中,并將支架放到生物反應(yīng)器中,模擬細胞的生長環(huán)境使其發(fā)展成為骨骼組織。通過改變生物反應(yīng)器的流體粘度、流率和剪切應(yīng)力等使細胞受到生物力學(xué)刺激。

美國研究人員研發(fā)出一種骨骼腫瘤生長模型,可更好地預(yù)測抗癌藥物的療效。研究揭示了細胞受力學(xué)刺激后改變藥物的療效,細胞受機械刺激越大,抗癌藥物功效越低。

機械力量始終存在于人體內(nèi),人體細胞對其周圍組織非常敏感,并根據(jù)周圍環(huán)境而發(fā)生相應(yīng)的變化。腫瘤細胞也是如此,常常根據(jù)周圍的機械力量而改變自身功能。本周發(fā)表于PNAS上的研究揭示了當(dāng)腫瘤治療與其靜態(tài)生長相矛盾時結(jié)合機械力學(xué)研究的必要性。

美國賴斯大學(xué)以及德克薩斯大學(xué)MD安德森癌癥中心的研究人員研發(fā)出一種骨骼腫瘤生長模型。將腫瘤細胞放置在三維支架中,并使其受力,不斷推動拉伸使其遍布全身,基于該模型研究人員可以更好地預(yù)測抗癌藥物的療效。

細胞受力學(xué)刺激,抗癌藥物療效下降

該研究團隊專門從事組織工程學(xué)以及再生醫(yī)學(xué)材料與策略的研究。他們研發(fā)出了一種泡沫狀材料作為細胞支架,使細胞在其中生長成為新組織。該材料給萊斯大學(xué)生物科學(xué)的骨骼惡性腫瘤的研究帶來新的進展。

研究人員將肉瘤細胞放置于多孔生物惰性支架中,并將支架放到生物反應(yīng)器中,模擬細胞的生長環(huán)境使其發(fā)展成為骨骼組織。通過改變生物反應(yīng)器的流體粘度、流率和剪切應(yīng)力等使細胞受到生物力學(xué)刺激。

10天后,研究人員發(fā)現(xiàn)生物反應(yīng)器中穩(wěn)定的流體使肉瘤細胞擴增并填滿整個支架。與靜態(tài)測試相比,高剪切應(yīng)力有助于IGF-1的表達,同時降低了與癌癥有關(guān)的另外兩種蛋白(c-KIT和HER2)的表達水平。IGF-1的信號通路對目前的化療起抵抗作用,是肉瘤賴以生存的條件。

研究人員還發(fā)現(xiàn),調(diào)整生物反應(yīng)器的參數(shù)還可影響細胞對Dalotuzumab藥物的敏感性,該藥物擾亂IGF-1通路。高剪切應(yīng)力似乎降低了藥物的功效,因為高剪切力提高了IGF-1的表達水平。

該研究首次揭示了細胞受力學(xué)刺激后改變藥物的療效,細胞受機械刺激越大,IGF-1的分泌越多。研究人員表示,該研究為癌癥的研究樹立了良好榜樣,因為細胞在身體的不同部分受到的力學(xué)刺激不同,例如肺部細胞和骨骼細胞受到的力學(xué)刺激完全不同,但該研究給未來腫瘤治療的研究提供了一個更現(xiàn)實的局部腫瘤模型。

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