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Nat Commun:研究揭示癌细胞的脆弱性

来源:本站原创 2020-10-01 05:29

2020年10月1日讯/生物谷BIOON/---开发癌症药物的最大挑战之一是癌症类型的多样性。癌症源自多种细胞和组织,每种癌症都有自己的特征,表现和对抗癌药的敏感性。例如,对结肠癌有效的治疗可能对肺癌几乎没有影响。

因此,为了创造出有效的治疗癌症的方法,科学家们致力于寻找导致细胞突变的原因。在《Nature Communications》杂志上发表的一篇新论文中,加州理工学院的研究人员表明,他们使用特殊的显微镜技术开发的框架允许他们探查癌细胞内部的代谢过程。


(图片来源:Www.pixabay.com)

这项工作是由化学助理教授陆伟实验室的研究人员以及西雅图和加州大学洛杉矶分校系统生物学研究所的研究人员进行的。它结合了一种称为拉曼光谱的技术以及其改进版本,即受激拉曼散射(SRS)显微镜。拉曼光谱利用了组成分子的原子之间的键中发生的自然振动。在这种方法中,分子首先被激光轰击,当激光的光子从分子反弹时,由于与分子键中的振动相互作用,它们获得或失去能量。因为分子中的每种键都以独特且可预测的方式影响光子,所以可以通过光子从其反弹后的“外观”来推断分子的结构。通过绘制目标化学键的分布图,SRS显微镜可以提供这些分子结构的图像。

Wei和她的同事们使用这些组合技术检查了研究中常用的五种黑色素瘤细胞系中存在的代谢物。之所以选择黑色素瘤细胞,是因为它们具有广泛的可以研究的代谢特征。

通过研究细胞的代谢产物,研究人员可以开始推断它们的新陈代谢如何起作用,以及它们如何被药物靶向。这类似于破坏者可能在工厂中收集有关机器的信息以计划可能造成最大损害的地点。

 “我们感兴趣的问题是,为什么我们所观察的所有癌细胞都有截然不同的行为,” “由于某些细胞对某些代谢途径的依赖性更高,因此它们更容易破坏这些途径。”

研究小组发现了癌细胞中一些新的代谢敏感性,包括单不饱和脂肪酸合成,但目前该研究的主要目的是进行基础科学研究。

西雅图系统生物学研究所的James R. Heath说,这项新技术使研究人员能够比以往更详细地了解癌细胞内部。 “实验室开发的化学成像方法使我们能够识别某些非常具有侵略性的癌症模型中的药物代谢敏感性。其他任何分析方法都容易忽略这些代谢弱点。”(生物谷 Bioon.com)


原始出处:Jiajun Du et al. Raman-guided subcellular pharmaco-metabolomics for metastatic melanoma cells, Nature Communications (2020). DOI: 10.1038/s41467-020-18376-x

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