當前位置: 華文頭條 > 健康

科學家制造人工粘液來探測早期腫瘤的形成

2024-03-19健康

一項新的研究揭示了粘液的多種作用,粘液是一種在感冒和流感季節排出的黏性物質。

猶他大學的研究人員合成了一種稱為粘蛋白的粘液關鍵成分。c

這些糖衣蛋白不僅控制分子轉運,而且在免疫學和細胞行為中發揮重要作用。

在這項新研究中,研究人員使用合成粘蛋白來了解它如何影響腫瘤形成的早期階段。

根據新聞稿,研究小組發現,「將健康細胞的粘蛋白改變為類似於癌細胞的粘蛋白,使健康細胞表現得更像癌癥。

粘液的多種作用

領導這項研究的謝茜嘉·基利默(Jessica Kramer)指出,粘液長期以來一直被視為一種廢物。

但是,它有很多作用可以發揮。

例如,它起到保護屏障的作用,促進微小分子和顆粒移動到呼吸和消化系統的底層上皮細胞。

此外,在早期的一項研究中,Kramer和她的同事發現,與粘蛋白相關的特定糖可以防止細胞培養中的冠狀病毒感染。

「一般來說,研究粘液和粘蛋白的部份挑戰在於它們具有相當多的蛋白質結構,」該大學生物醫學工程教授基利默說。

「我們正在構建合成粘蛋白,以了解這些蛋白質的化學方面如何影響癌細胞的行為。以前不可能研究這些東西,因為我們無法使用傳統的遺傳和生化方法控制粘蛋白的分子特性,「基利默解釋說。

新聞稿指出,人類有20多個粘蛋白基因。然而,這些基因中的每一個在各種組織中都有獨特的表達。

這些基因經歷一個稱為剪接的過程,該過程產生多種蛋白質。此外,細胞透過各種過程改變這些蛋白質,例如添加新的糖,以滿足身體的特定要求。

因此,缺乏「產生單個粘蛋白的簡單遺傳方法」。

建立合成粘液以了解腫瘤

Kramer教授和她的同事使用結合合成化學和細菌酶的創新技術創造了新型合成粘蛋白。

這些合成粘蛋白允許進行精確的實驗,從而深入了解不同的糖和蛋白質序列如何影響細胞行為。

早期的實驗室研究表明,在癌細胞表面發現的粘蛋白在促進轉移中起作用,轉移是癌癥擴散到身體的其他組織。

此外,這些粘蛋白透過抑制免疫細胞的活化來幫助癌細胞逃避人體的免疫系統防禦。

在正常情況下,非癌性上皮細胞會經歷生長並粘附在鄰近細胞上的過程。隨著它們的繼續生長,一些細胞自然地從上皮層中排出,以保持平衡和穩定的組織結構。

然而,當基利默教授的團隊修改這些細胞以擁有類似於癌細胞上的致密粘蛋白層時,這種正常的擠壓過程被破壞了。修飾的細胞沒有被消除,而是積累和堆積,類似於腫瘤形成的初始階段。

這種類別的研究可能使科學家能夠開發基於粘蛋白的靶向療法。

「對於疫苗,我們不能只考慮蛋白質序列,因為這不是免疫系統的分子。相反,當免疫細胞撞到癌細胞表面時,它將首先看到糖,而不是蛋白質骨架,「基利默在新聞稿中解釋道。

研究結果於3月18日星期一在美國化學學會(ACS)上發表。