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为探究光动力治疗（PDT）机制，研究人员研究核黄素 - 磷酸胆碱 - 光（RPL）系统，发现其可影响癌细胞命运，有潜在治疗意义。
在医学领域，光动力治疗（PDT）是一种利用光敏药物、氧气和光源来选择性破坏异常细胞的治疗方法，核黄素（R）作为一种有潜力的光敏剂，在 PDT 中备受关注。然而，目前以 R 为光敏剂的 PDT 对癌细胞选择性作用的分子机制尚不明确，而且广泛使用的紫外线 A 光存在诸如光老化、皮肤色素沉着甚至皮肤癌等风险。为了解决这些问题，来自国外研究机构的研究人员开展了关于核黄素 - 磷酸胆碱 - 光（RPL）系统的研究，该研究成果发表在《BIOMATERIALS RESEARCH》上。
研究人员为了探究 RPL 系统对癌细胞的影响及潜在治疗应用，运用了多种关键技术方法。在细胞实验方面，培养了多种细胞系，如 MDA-MB 231、正常人类真皮成纤维细胞（NHDFs）等，通过 WST-1 法检测细胞活力，利用流式细胞术（FACS）分析细胞周期分布。在蛋白质研究方面，采用十二烷基硫酸钠 - 聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）分析蛋白质聚合情况，通过荧光光谱研究蛋白质与其他物质的相互作用。此外，还运用核磁共振光谱（NMR）对细胞极性磷脂酰胆碱代谢物进行定量分析，利用荧光显微镜和免疫荧光染色观察细胞形态和蛋白表达情况。
下面来看具体的研究结果：
- RPL 系统对蛋白质的影响：研究人员首次评估 RPL 系统作为聚合系统的可能性，以溶菌酶（LYZ）为对象进行实验。结果发现，RPL 系统能诱导 LYZ 发生光聚合，形成凝胶状聚集体。通过分光光度分析、SDS-PAGE、显微镜和荧光光谱等研究手段，证实了 RPL 系统对 LYZ 的选择性光聚合作用，并且发现 LYZ 与磷酸胆碱（P）存在相互作用。
- RPL 系统对不同细胞系的影响：研究人员测试了 RPL 系统对不同细胞系的影响，包括 NHDF、间充质干细胞（cMSC 和 BMMSC）和乳腺癌 MDA-MB 231 细胞系。结果显示，在标准细胞生长条件下，R 和 / 或 P 的添加对正常真皮成纤维细胞和间充质干细胞的细胞活力无显著影响，但在光照条件下，RPL 系统能显著降低成纤维细胞和乳腺癌细胞的活力。通过 NMR 分析发现，乳腺癌 MDA-MB 231 细胞中的总胆碱（tCho）和 P 含量明显高于正常 MCF-10A 细胞。进一步研究发现，LYZ 表达介导了 RPL 系统对不同细胞系的影响，乳腺癌细胞中较高的 LYZ 表达和 P 水平与 RPL 治疗效果相关。
- RPL 系统对 3D 癌细胞培养的影响：研究人员在 3D 细胞生长系统中评估 RPL 治疗的效果，以 MDA-MB 231 细胞形成的肿瘤球为研究对象。结果表明，在标准生长条件下，RP 对细胞活力无明显影响，但在光照下，RPL 治疗可使细胞活力显著下降。通过对细胞形态的观察发现，RPL 治疗会导致癌细胞出现形态变化和细胞聚集。
- RPL 系统用于制备 LED 光聚合 PEG 水凝胶（RPHys）：基于 R 和 P 在光照下诱导蛋白质聚合物形成的能力，研究人员探究使用聚乙二醇二丙烯酸酯（PEGDA）实现类似过程的可能性。通过优化实验条件，成功开发出制备 RPHy 和 RPHy-LYZ 水凝胶的方法。实验表明，P 浓度影响水凝胶的最终性质，且两种水凝胶都具有抗菌活性。将 MDA-MB 231 细胞嵌入 RPHy 微球中培养，发现细胞形态发生改变，可能发生了向成骨细胞样细胞的转分化；而在 RPHy-LYZ 中培养的癌细胞则出现死亡现象。
综上所述，该研究揭示了 RPL 系统对癌细胞的多种影响及潜在的治疗应用。RPL 系统能够诱导特定蛋白质（如 LYZ）的光聚合，进而影响癌细胞的活力、形态和聚集情况。通过开发新型水凝胶（RPHy 和 RPHy-LYZ），为癌细胞的包埋和治疗提供了新的途径。然而，该研究也存在一些局限性，如需要进行体内实验以更全面评估 RPL 治疗的疗效，还需进一步研究不同癌细胞类型中 P 水平和 LYZ 表达的差异等。尽管如此，这项研究为光动力治疗领域提供了新的思路和方向，为未来利用 RPL 系统进行癌症治疗的研究奠定了基础。
