大家好,我是一梦悟空,欢迎来到大白话科普细胞疗法的《悟空说细胞》,点击下方公众号名片关注我吧!多听悟空说细胞,少把智商税来交。癌症的治疗一直是人类医疗的重大挑战,但科学家们最近找到了一种新的思路——将癌细胞转化为脂肪细胞。你没听错,不再是单纯地“消灭敌人”,而是让“敌人”变成无害的脂肪细胞。这个颠覆性的想法来自一个复杂的过程,叫做“癌症-脂肪转换”(Cancer-Adipose Conversion,简称CAC)。9月11日,复旦大学与天津中医药大学研究人员合作共同在期刊《Advanced Science》上发表了研究论文,如下图所示。认识细胞的“吸引子”:理解细胞命运的决定
要理解癌细胞是如何转变为脂肪细胞的,我们首先需要了解细胞的不同状态。这些状态就像山谷一样稳定,当细胞处于某个“山谷”时,就表现出某种类型,比如癌细胞或脂肪细胞。科学家使用了一种叫做“能量地形理论”的方法,把癌细胞的不同状态比作一个个山谷,称为“吸引子”。上图:癌症-脂肪转换网络的确定性动态模型
在CAC研究中,科学家发现了四种吸引子:上皮状态(E)、间质状态(M)、脂肪状态(A)以及部分间质状态(P)。每种吸引子代表了癌细胞在转化过程中的一个阶段,目标是把癌细胞从恶性状态引导到脂肪细胞的状态。真实数据佐证:通过计算能量地形的变化,研究者们发现,脂肪细胞状态的吸引子处于一个相对低的能量水平,这意味着一旦癌细胞进入这个状态,它们就更不容易再变回去。这为CAC的有效性提供了理论依据。
药物组合的神奇作用:让癌细胞“换身份”
将癌细胞转化为脂肪细胞的关键在于使用特定的药物组合。这些药物包括TGF-β、MEK抑制剂和罗格列酮。这三种药物像一个团队,各司其职:TGF-β可以促进癌细胞向间质状态发展,MEK抑制剂则帮助细胞处于部分间质状态,而罗格列酮负责推动癌细胞最终转化为脂肪细胞。能源景观和过渡路径量化了CAC的过渡过程
通过结合药物的作用,科学家在不同癌症细胞系中验证了CAC的效果。例如,他们用油红染色法检测癌细胞中的脂滴积累,结果显示,经过药物处理后,癌细胞内脂滴显著增加,表明它们已向脂肪细胞成功转化。
实验结果:在肝癌、乳腺癌和结直肠癌细胞系中,经过药物组合处理,癌细胞中脂肪特征蛋白的表达量显著增加,而癌细胞的增殖和迁移能力则大幅降低。这些实验结果与计算模型的预测完全一致,验证了这种治疗方法的可行性。
找到新的药物组合:更简单的解决方案
除了现有的药物组合,科学家们还通过计算模型发现了两种新的、更为简单的组合方案:ZEB1激活剂与罗格列酮,以及MDM2激活剂与罗格列酮。研究表明,这些组合不仅可以成功将癌细胞转化为脂肪细胞,而且相较于原来的三药组合,使用起来更加简便,潜在的副作用也更少。在一项对乳腺癌和肝癌细胞的实验中,研究人员使用ZEB1激活剂和罗格列酮进行治疗,发现细胞在脂肪细胞特征上的相似性大幅提高。RNA测序数据表明,处理后的癌细胞与成熟脂肪细胞的基因表达高度相似,进一步证实了这种药物组合的有效性。上图:景观回顾了以前实验中用于诱导CAC的药物组合的影响
写在最后
癌症治疗的未来,可能不仅仅是“杀死”癌细胞,而是将其转化为无害的细胞。癌症-脂肪转换(CAC)为这一目标提供了新的可能。这项研究的成功不仅揭示了癌细胞在不同状态之间的转化机制,也为临床上开发新的抗癌疗法提供了有力的理论和实验依据。科学家们正在不断探索新的药物组合,以使这种治疗方法更加简单、安全。相信在不久的将来,我们可以看到癌症治疗的新革命,通过“让癌细胞变胖”而实现对癌症的有效控制。参考数据:
1. 通过RNA测序验证,癌细胞经过药物组合处理后与脂肪细胞基因表达相似性达到了72%,表明转换效果良好。
2. 油红染色显示处理后的癌细胞脂滴积累增加了约60%,证明其向脂肪细胞转化。
3. 结合ZEB1激活剂和罗格列酮的药物组合,成功将多种癌症细胞转化为脂肪细胞,减少了癌细胞的迁移和侵袭能力。
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