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    圖1 規(guī)格 癌細(xì)胞圖像（資料圖）

    據(jù)國(guó)**體報(bào)道，近日，位于美國(guó)奧斯汀市的德克薩斯大學(xué)分?；瘜W(xué)工程系的研究人員首次發(fā)現(xiàn)細(xì)胞機(jī)械性能的變化可能是腫瘤發(fā)生的原因。這個(gè)發(fā)現(xiàn)對(duì)研究人員預(yù)判、治療以及阻止腫瘤細(xì)胞的進(jìn)一步擴(kuò)散提供了一個(gè)新方法。來自科克雷爾工程學(xué)院、波士頓大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程與醫(yī)藥的研究人員也參與了該項(xiàng)研究，他們共同建立了一個(gè)三維腫瘤模型，顯示軟化的細(xì)胞在細(xì)胞內(nèi)發(fā)生改變，導(dǎo)致了細(xì)胞癌變現(xiàn)象的產(chǎn)生。

    細(xì)胞發(fā)生物理力學(xué)性能上的改變最終使得細(xì)胞分裂失控，結(jié)果便是這些分裂失控的細(xì)胞出現(xiàn)較低的死亡率，導(dǎo)致惡性腫瘤的增長(zhǎng)。該研究發(fā)現(xiàn)是目前唯一一種從物理學(xué)的角度分析腫瘤的發(fā)病原因。該論文已經(jīng)發(fā)表在最近出版的《物理評(píng)論快報(bào)》上，該期刊由美國(guó)物理協(xié)會(huì)創(chuàng)辦。

    博士后研究生保勞格帕爾克對(duì)該研究評(píng)論為：到目前為止，關(guān)于癌癥的研究都集中在生化角度，為了尋找解決與生化致癌相關(guān)的各種相互依存的誘發(fā)因素，我們將焦點(diǎn)集中在較不“顯眼”的細(xì)胞機(jī)械因素方向。這是一種新的針對(duì)癌癥誘發(fā)因素研究方法。然而，研究人員在區(qū)別癌變細(xì)胞與正常細(xì)胞過程中發(fā)生了怪異的相似性，比如在細(xì)胞的機(jī)械強(qiáng)度和粘附性方面，癌變細(xì)胞之間表現(xiàn)出與正常細(xì)胞迥然不同的特點(diǎn)。

    這些特點(diǎn)也是研究人員區(qū)別癌變細(xì)胞與正常細(xì)胞的方法，其同樣也類似于以前觀察癌變細(xì)胞時(shí)的分類法。根據(jù)研究人員介紹：癌變得細(xì)胞較健康的細(xì)胞顯得更加柔軟，這就意味著當(dāng)這些柔軟的癌變細(xì)胞被較硬的正常細(xì)胞所包圍時(shí)，前者就會(huì)變得更緊實(shí)，不易擴(kuò)散。但是，當(dāng)相鄰的癌變細(xì)胞數(shù)量增加時(shí)，來自正常細(xì)胞的較硬表面“對(duì)抗力”就出現(xiàn)了降低，這時(shí)候癌變細(xì)胞“趁機(jī)”松弛下來，擴(kuò)大自己的表面積，以便覆蓋更大的區(qū)域。拉伸的細(xì)胞可以提高自身的增值能力，并降低了細(xì)胞死亡的概率。

    該研究小組的研究人員通過精確的計(jì)算模型復(fù)制了在一個(gè)組織內(nèi)細(xì)胞的生命周期，便于觀察細(xì)胞機(jī)械性能的改變?nèi)绾螌?duì)細(xì)胞的行為產(chǎn)生影響。在實(shí)驗(yàn)開始前，研究人員確定在這個(gè)健康的組織內(nèi)有相同機(jī)械性能以及粘附性的細(xì)胞，然后在組織中心將一些細(xì)胞軟化，結(jié)果顯示只要軟化的細(xì)胞低于臨界值，這個(gè)組織仍然會(huì)保持健康、穩(wěn)定。

    如果超過了這個(gè)臨界值，機(jī)械性能出現(xiàn)變化的柔軟細(xì)胞就會(huì)出現(xiàn)倍數(shù)式增加，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于正常健康的細(xì)胞。除了這一點(diǎn)外，腫瘤的增長(zhǎng)是依靠自身強(qiáng)大的繁殖能力替換到周圍健康的細(xì)胞，臨床觀察也顯示這也是惡性腫瘤的一個(gè)特征。研究人員還分析了如何使一個(gè)細(xì)胞增加粘附性，或者保持較硬的機(jī)械性能，以及影響其他細(xì)胞的轉(zhuǎn)移性能和繁殖能力。他們觀察到軟化細(xì)胞之間的結(jié)合能力出現(xiàn)了改變，該變化是控制著更多腫瘤細(xì)胞形成的一個(gè)關(guān)鍵因素。

    研究人員認(rèn)為這個(gè)探索方式為各種生化致癌或者遺傳因素致癌的研究提供了一個(gè)新的物理研究方向，可以推動(dòng)癌癥研究的進(jìn)展。博納卡澤認(rèn)為：我們對(duì)這些結(jié)果感到非常滿意，因?yàn)樗鼈儗┌Y發(fā)病過程的生化與物理因素結(jié)合了起來，共同指向了關(guān)于癌癥研究的新方向，并為攻克癌癥提供了新途徑。該項(xiàng)研究的作者為：博士后研究生保勞格（Parag Katira）、他的指導(dǎo)老師科克雷爾工程學(xué)院的系主任羅杰T博納卡澤（Roger T. Bonnecaze）以及T布羅克特哈德森（T. Brockett Hudson）教授、波士頓大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程與醫(yī)藥研究人員**？扎曼（Muhammad Zaman）。