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Nature子刊:与邻居相比,癌细胞加快了合成速度肿瘤是由快速增殖的癌细胞组成的。了解是哪些生化过程推动了它们的持续生长,可以为找到治疗目标提供线索。 圣路易斯华盛顿大学的研究人员已经开发出一种技术,可以从另一个维度研究肿瘤的生长。科学家们建立了一种新的方法来观察营养物质在组织中的空间分布。 通过使用这种多维成像方法,他们确定了脑癌中活动独特升高的通路,为潜在的治疗策略提供了线索。这项研究发表在5月19日的《自然通讯》杂志上。 “我们弄清楚了如何直接从组织的离散区域推断生化反应的速度,” Gary Patti说,他是迈克尔和塔娜·鲍威尔艺术与科学化学教授,也是医学院的医学教授。 人类生物学本质上是三维的。新兴的空间生物学领域旨在通过对基因、蛋白质和代谢物的位置进行成像来捕捉这种几何形状。Patti及其同事报告的方法将空间分析扩展到通量,即分子在细胞内转化的速率。 “其他技术基本上提供了生物化学的路线图。我们的目标是增加一个测量不同道路上交通流量的速度,” Gary Patti说。 根据 Gary Patti的类比,这种新方法类似于谷歌地图的功能,即使用绿色和红色来指示给定街道上的汽车密度。 利用胶质母细胞瘤(一种致命的人类脑癌)的小鼠模型,研究人员绘制了“肿瘤生态系统”的高分辨率地图。这使他们能够分辨出哪些分子位于大脑的哪些部分,以及这些分子转化为其他东西的速度有多快。 研究结果揭示了脑肿瘤中的癌细胞如何获得脂肪的基本成分——脂质。 脂质是构成细胞最外层即细胞膜所必需的物质。当癌细胞繁殖时,它们需要脂质来包裹新细胞。Patti之前的研究表明,癌细胞更倾向于从局部环境中清除脂质。但那是当癌细胞在培养基中与脂质分离培养时。 这项新的研究表明,大脑中的癌细胞倾向于制造而不是吸走它们繁殖所需的脂质。 “大脑是一个独特的环境。脂质的可用性比肿瘤所在的其他组织更有限,” Gary Patti解释说。 脑肿瘤中一些脂质合成的速度比周围健康组织高8倍。尽管增加的确切幅度各不相同,但令人惊讶的是,这种模式在整个肿瘤的癌细胞中是一致的。 “单个肿瘤可以跨越多个不同的环境。中心可能是缺氧的,而外部与健康组织接触,你可能已经预测到这些不同区域之间的差异,但我们没有观察到任何这样的模式。” 这一发现很重要,因为知道脑肿瘤中的癌细胞依靠相同的生化途径来促进它们的生长,意味着科学家可以针对它来减缓或阻止疾病的进展。 “当一条通路更活跃时,它的通量就会上升。这使它成为治疗干预的一个很好的候选者,我们对测试脂肪酸延伸损伤是否能有效治疗小鼠疾病模型感到兴奋。” 文章标题Using mass spectrometry imaging to map fluxes quantitatively in the tumor ecosystem |