肿瘤细胞力学与力学生物学研究进展

正肿瘤从发生发展到最后完成转移,整个过程是一个高度调控、高度复杂的病理学过程。首先,少部分原发病灶的肿瘤细胞会从表皮样向间充质样转变,即发生上皮-间充质转化(epithelial-mesenchymal transition,EMT),从而获得迁移能力,迁移运动至循环系统(血液或淋巴系统),部分肿瘤细胞获得一定的剪切耐受性和抗失巢凋亡的能力,成为循环肿瘤细胞(circulating tumor cells,CTCs),为其进一     

RalA通过小窝蛋白-1调节肿瘤细胞活性氧自由基和三磷酸腺苷的生成

目的通过研究Ral A和Cav-1对癌细胞线粒体功能以及活性氧自由基(reactive oxygen species,ROS)和三磷酸腺苷(adenosine triphosphate,ATP)生成的影响,探讨Ral A在癌细胞能量代谢中所起的调节作用,且此作用可能通过影响Cav-1及小窝的运动性得以实现。方法首先使用siRNA抑制MDA-MB-231乳腺癌细胞株的Ral A和Cav-1表达水平,然后采用蛋白免疫印迹、共聚焦显微镜、荧光定量技术比较抑制前后细胞线粒体膜电位的变化以及ROS、ATP和糖酵解产物乳酸盐生成的改变。结果 (1)Ral A和Cav-1表达量降低直接引起线粒体膜电位的大幅下降。(2)Ral A和Cav-1的表达抑制导致ATP生成降低而H2O2的水平升高,结合线粒体膜电位降低的结果,观察到线粒体功能的紊乱。(3)伴随线粒体功能的明显抑制,Ral A和Cav-1表达量降低的细胞中检测到了大量的糖酵解产物乳酸盐。结论 Ral A和Cav-1通过抑制线粒体功能,提高糖酵解水平,共同调节细胞的能量代谢转换。Ral A的调节作用通过Cav-1得以实现,并且这种调节作用可能与小窝的内吞及运动性有关。研究结果丰富了癌症能量代谢的研究,为靶向癌症能量代谢紊乱的治疗方法提供了新的切入点。     

肿瘤细胞间相互作用:Notch-1信号转导与调控机制

Notch-1信号通路在细胞分化、发育以及增殖、凋亡方面起重要作用,并参与肿瘤的发生发展,与肿瘤的侵袭、运动和转移过程密切相关。活化的Notch-1信号通路能够直接或间接调控细胞的增殖和迁移,促进肿瘤细胞发生上皮细胞间充质转换,并维持其间充质特性,增强肿瘤细胞的黏附能力。同时,Notch信号通路与PI3K/Akt、NF-κB等途径交互作用,将信号级联放大,从而加强调控肿瘤细胞的恶性行为。多种实体瘤中存在异常活化的Notch-1信号通路。从Notch的结构和功能、Notch-1信号通路与肿瘤发生和转移的关系、Notch-1调控肿瘤转移的分子机制与调控网络和以Notch为靶点的肿瘤治疗5个方面进行综述。阐明Notch-1信号通路在肿瘤转移过程中的作用与调控机制以及目前针对Notch-1信号通路的治疗策略,能够为肿瘤的病理机制和临床治疗研究提供参考信息。     

生物技术制药课程的研究型教学

生物技术制药是一门多学科交叉、理论性和实践性都很强的课程,传统的教学方式难以满足学生直接参与药物研究开发的需要。转变教学理念,以学生为学习主体,综合利用多种资源,发挥教师的引导作用,把基础科研思维训练引入到教学中,从而将学生培养成具有基本科研素养的人才。     

上皮-间质转化过程中黑色素瘤细胞力学特性变化与迁移关系研究

目的 探讨上皮-间质转化（epithelial-mesenchymal transition,EMT）过程中黑色素瘤细胞力学特性的变化规律及其与细胞迁移的内在联系。方法 使用免疫荧光检测TGF-β1对EMT相关蛋白表达的影响;使用细胞划痕和Transwell小室检测细胞迁移和侵袭能力;借助原子力显微镜检测细胞刚度;通过流式细胞术检测骨架蛋白的动态变化。结果 利用TGF-β1成功诱导A375细胞发生EMT。TGF-β1呈时间依赖性可增加波形蛋白vimentin表达,降低E-钙黏蛋白E-cadherin表达,并增强细胞迁移和侵袭能力。在EMT进程中,细胞的生物力学特性（细胞刚度）发生改变,细胞骨架G-actin/F-actin比值明显上升,细胞刚度明显降低。结论 EMT进程中,黑色素瘤细胞骨架发生解聚,细胞刚度降低,从而增强细胞的迁移和侵袭能力。研究结果为癌症转移的临床治疗提供力学生物学新思路。     

机械振荡刺激对菊花愈伤组织营养元素吸收的研究

菊花茎尖来源的愈伤组织经机械振荡刺激后其生长速率显著高于对照组,但存在一个最佳振荡频率.在这个最佳振荡频率下,愈伤组织对营养元素的吸收率最高,而后随着振荡频率的增大,其对营养元素的吸收率又降低,表现出抑制效应,这进一步说明了机械振荡刺激对愈伤组织的生长具有双向效应.为了进一步探讨机械振荡的生物学效应,对细胞内的钙离子的分布进行了化学定位,在细胞质和液泡内的钙离子的分布存在很大的差异,并初步探讨了机械振荡刺激加速对营养元素吸收的可能机理.     

机械振荡刺激对菊花愈伤组织营养元素吸收的研究

菊花茎尖来源的愈伤组织经机械振荡刺激后其生长速率显著高于对照组,但存在一个最佳振荡频率。在这个最佳振荡频率下,愈伤组织对营养元素的吸收率最高,而后随着振荡频率的增大,其对营养元素的吸收率又降低,表现出抑制效应,这进一步说明了机械振荡刺激对愈伤组织的生长具有双向效应。为了进一步探讨机械振荡的生物学效应,对细胞内的钙离子的分布进行了化学定位,在细胞质和液泡内的钙离子的分布存在很大的差异,并初步探讨了机械振荡刺激加速对营养元素吸收的可能机理。     

基质刚度通过调节YAP活化控制乳腺癌细胞的耐药性

目的探究肿瘤细胞外基质刚度调控细胞耐药性的详细分子机制。方法制备不同基质刚度的软基底(10 kPa)、硬基底(38 kPa)和刚性基底(57 kPa)聚丙烯酰胺水凝胶,模拟体内乳腺癌不同阶段的物理基质刚度。结果硬基底刚度上的乳腺癌细胞增殖率明显高于软基底和刚性基底。乳腺癌细胞对阿霉素的内吞在硬基底上显著低于软基底和刚性基底。在硬基底上YAP的入核水平相比软基底和刚性基底显著增加,证实YAP是参与肿瘤细胞耐药性的关键分子。结论基质刚度可通过YAP活化调节乳腺癌细胞的耐药性。研究结果不仅为阐明乳腺癌细胞耐药机制提供新方向,也为开发乳腺癌治疗的药物传递系统奠定新基础。     

整合素介导血源性转移中肿瘤细胞与宿主细胞相互作用规律研究进展

血源性转移(hematogenous metastasis)是肿瘤细胞转移的重要途径之一。肿瘤细胞的血源性转移是一个复杂的病理学过程,肿瘤细胞进入血液并伴随血液循环而运动,同时通过其表面的整合素分子与血液中的白细胞、血小板等相互作用,或直接与血管内皮细胞发生相互作用,并引发一系列的生物学事件,促进肿瘤细胞的转移。许多生物大分子（如整合素、选择素、趋化因子或细胞因子等）参与并介导肿瘤细胞的黏附与迁移过程,进而形成新的肿瘤转移灶。因此,阐明肿瘤细胞血源性转移对治疗肿瘤的恶性转移、提高癌症患者的寿命有着极其重要的意义。本文综述了整合素在肿瘤细胞血源性转移中的作用及其所涉及的信号转途径,并对其未来研究热点进行展望。整合素在肿瘤血源性转移中作用的深入研究将对临床肿瘤药物靶点的发现和癌症患者的治疗有着重要意义。