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調控蛋白揭示胃癌侵襲規律
癌癥的侵襲轉移是造成癌癥患者死亡的主要因素之一，具體表現為組織硬度的增加，這種硬度增加與生物調節蛋白密切相關(guān)。由于調控蛋白在生命活動(dòng)中的重要作用，構建組織力學(xué)和生物調控蛋白的關(guān)聯(lián)具有重要意義。
近日，中國科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所與中國醫科大學(xué)科研人員展開(kāi)合作，通過(guò)生物組織跨尺度微納力學(xué)測量技術(shù)，構建了生物熒光-力學(xué)共標記方法，該方法可以同時(shí)標記調控蛋白表達水平和癌癥組織硬度。
科研人員首先利用原子力顯微鏡對胃癌組織樣本進(jìn)行了跨尺度力學(xué)測量。但是，原子力顯微鏡作為一種能夠進(jìn)行微納力學(xué)測量的設備，因其測量范圍的限制，難以對癌組織整體的力學(xué)特性還原進(jìn)行測量。為此，科研人員利用在原子力顯微鏡中進(jìn)一步開(kāi)展了小范圍精密測量，利用了壓電陶瓷運動(dòng)速度快行程短、電機運動(dòng)速度慢行程長(cháng)的特點(diǎn)，通過(guò)電機跨越大范圍復雜形貌并結合壓電陶瓷實(shí)現測量，提升了原子力顯微鏡組織測量力學(xué)的掃描范圍與測量效率，實(shí)現了對胃癌組織樣本的跨尺度力學(xué)測量。
利用上述測量方式，科研人員開(kāi)展了人體胃癌組織實(shí)驗，實(shí)驗結果表明，在PSMD2蛋白高表達區域的胃癌組織硬度顯著(zhù)增加，侵襲性顯著(zhù)增強。同時(shí)，共標記圖像中高硬度組織相較于免疫熒光所標記的PSMD2區域程擴散趨勢，顯示出胃癌細胞的侵襲趨勢。此外，統計結果顯示PSMD2表達與胃癌組織硬度增加呈現高度線(xiàn)性相關(guān)性，揭示了PSMD2蛋白對于胃癌組織硬度增加的關(guān)鍵作用，為胃癌治療與研究提供了新靶點(diǎn)。
系統示意圖
相關(guān)研究以Impact of PSMD2 on Gastric Cancer Tissue Stiffness Investigated via Motor-Piezoceramic Coupled Atomic Force Microscopy為題發(fā)表于Nano Letters。沈陽(yáng)自動(dòng)化所碩士生夏宜瀟為該論文第一作者，中國醫科大學(xué)趙瀅教授、沈陽(yáng)自動(dòng)化所施佳林副研究員為本文通訊作者。該研究得到了國家自然科學(xué)基金項目、科技部重點(diǎn)研發(fā)計劃項目的支持。（機器人學(xué)研究室）
論文鏈接：http://doi.org/10.1021/acs.nanolett.4c06514
來(lái)源：中國科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所
北京市公安局海淀分局備案號：11010802023656號