胰腺癌是一種罕見但難以捉摸的致命癌癥，其五年生存率約為 10%。如果癌癥已經(jīng)轉(zhuǎn)移，該比率會(huì)降低到 3%。治療選擇非常有限。
“這是一種更可怕的癌癥，因?yàn)橐坏┠惆l(fā)現(xiàn)一個(gè)人患有胰腺癌，通常為時(shí)已晚，因?yàn)闆]有任何癥狀，”Skala 實(shí)驗(yàn)室的助理科學(xué)家Rupsa Datta說。“存活率如此之低，因?yàn)榈侥菚r(shí)，你真的什么也做不了。”
Skala 實(shí)驗(yàn)室使用先進(jìn)的光學(xué)成像來研究導(dǎo)致腫瘤生長(zhǎng)的代謝活動(dòng)，希望更好地了解腫瘤微環(huán)境可以帶來新的療法和治療方法。
在今天發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》雜志上的研究中，Datta 及其同事描述了癌細(xì)胞如何劫持胰腺中某些非癌細(xì)胞的代謝活動(dòng)來促進(jìn)腫瘤生長(zhǎng)。
當(dāng)癌細(xì)胞開始增殖時(shí)，腫瘤微環(huán)境的一個(gè)組成部分是細(xì)胞外基質(zhì) (ECM)——一種分子網(wǎng)絡(luò)，有助于為構(gòu)成胰腺等器官的細(xì)胞提供結(jié)構(gòu)。
ECM 中也存在非癌細(xì)胞，如免疫細(xì)胞、成纖維細(xì)胞和器官特異性支持細(xì)胞，如胰腺星狀細(xì)胞 (PSC)。
Datta 說，癌細(xì)胞和這些 PSC 之間的相互作用是癌癥增殖和存活的關(guān)鍵。
“癌細(xì)胞可以招募那些非癌細(xì)胞為它們工作，”她說。“就好像他們處于癌細(xì)胞的魔咒之下。它們會(huì)給它們帶來營(yíng)養(yǎng)和其他東西，使癌??細(xì)胞能夠存活。”
研究人員將胰腺癌細(xì)胞和 PSC 組合成一個(gè)類器官模型，這是一種凝膠狀基質(zhì)結(jié)構(gòu)內(nèi)的 3D 細(xì)胞培養(yǎng)環(huán)境，更接近于模擬活器官或腫瘤的生物學(xué)特性。
光學(xué)代謝成像使研究人員能夠?qū)崟r(shí)可視化和測(cè)量細(xì)胞之間的代謝相互作用。該技術(shù)是非侵入性和無標(biāo)記的，這意味著它使用細(xì)胞的先天自發(fā)熒光作為讀數(shù)，而不是添加會(huì)損壞細(xì)胞的其他試劑。
新陳代謝的變化是通過細(xì)胞的還原-氧化狀態(tài)或氧化還原狀態(tài)來衡量的，當(dāng)電子在細(xì)胞內(nèi)的分子之間轉(zhuǎn)移以幫助它們生長(zhǎng)和分裂時(shí)，氧化還原狀態(tài)會(huì)發(fā)生波動(dòng)。
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