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为探究钙水平对血小板 - 癌细胞相互作用及癌细胞侵袭的影响,研究人员开展实验,发现其具有依赖性,为抗癌研究提供新思路。
在癌症的发展进程中,肿瘤转移如同隐藏在暗处的 “杀手”,是导致大多数实体肿瘤患者死亡的关键因素。其中,血小板与癌细胞之间的相互作用在肿瘤转移过程中扮演着极为重要的角色。它们就像一对 “狼狈为奸” 的伙伴,通过多种受体相互勾结,而钙离子恰似它们之间的 “通讯密码”,对二者相互作用的稳定性和功能起着至关重要的作用。不仅如此,钙离子在凝血级联反应中也有着不可或缺的地位。然而,目前钙水平变化对肿瘤转移扩散和癌症相关血栓形成的影响机制,仍是一团迷雾,尚未被完全揭开。而且,相当一部分癌症患者会出现高钙血症,这往往预示着更差的预后。
为了驱散这团迷雾,来自美国乔治华盛顿大学(The George Washington University)的研究人员 Kenise Morris、Salah Masri、Brian Schnoor 和 Anne - Laure Papa 开展了一项意义重大的研究。他们致力于探究钙水平究竟如何影响血小板 - 癌细胞相互作用以及癌细胞的侵袭能力。这项研究成果发表在《Scientific Reports》上,为我们深入了解癌症转移机制提供了新的视角,也为后续的抗癌研究点亮了一盏明灯。
在研究过程中,研究人员运用了多种关键技术方法。首先是流式细胞术,这一技术就像是细胞世界的 “显微镜”,能够精确地检测血小板、MDA - MB - 231 细胞和 A549 细胞表面受体的表达情况。通过它,研究人员可以清晰地看到不同处理条件下,各种受体的变化。其次是光透射聚集法(LTA),利用该方法来评估血小板的聚集功能,了解钙水平变化对血小板这一重要功能的影响。另外,血小板黏附实验和 Transwell 实验也发挥了重要作用。血小板黏附实验用于研究血小板在不同基质上的黏附情况,而 Transwell 实验则可以直观地观察癌细胞的侵袭能力。在实验中,研究人员使用的细胞系包括 MDA - MB - 231 和 A549 细胞系,这些细胞系均来自美国典型培养物保藏中心(ATCC);血液样本则来自健康人,由 BioIVT 提供。
下面让我们来看看具体的研究结果:
- 关键受体的检测:研究人员对血小板和癌细胞表面的关键受体进行了深入检测。结果发现,降低钙水平,如使用螯合剂(柠檬酸钠、EDTA)处理血小板后,血小板 αIIb(CD41a)的表面检测显著下降,而高钙条件下则显著增加;EDTA 会使血小板 β3(CD61)表面检测增加,高钙条件下则无明显变化。在癌细胞方面,钙缺乏会使 MDA - MB - 231 细胞的 αIIb和 β3表面检测下降,高钙条件下 β3的检测也会下降;A549 细胞在钙螯合处理后,除 2% 柠檬酸钠处理外,CD51(αv)表面检测显著下降,高钙条件下则显著增加,β3的检测无明显变化。
- 血小板的聚集和黏附:通过 LTA 实验评估钙螯合和高钙血症对血小板聚集的影响,结果显示,3.8% 柠檬酸钠和 0.18% EDTA 对血小板聚集有完全抑制作用,而严重高钙血症(18mg/dL Ca2 +)会显著增加血小板聚集。在血小板黏附实验中,研究人员发现,钙水平变化对血小板与胶原蛋白的黏附无显著影响,但钙缺乏会降低血小板对纤维蛋白原和纤连蛋白的黏附,高钙血症条件下则无明显变化。
- 癌细胞与血小板的相互作用:利用流式细胞术评估钙对癌细胞 - 血小板相互作用的影响,结果表明,3.8% 柠檬酸钠导致的钙缺乏会显著降低 MDA - MB - 231 与血小板的相互作用,而 0.18% EDTA 虽有下降趋势但不显著,1% 柠檬酸钠则无明显影响。有趣的是,高钙环境对 MDA - MB - 231 与血小板的相互作用无显著影响,且钙缺乏或高钙血症均不影响 A549 与血小板的相互作用。
- 癌细胞侵袭的评估:研究人员使用 Transwell 实验评估钙对癌细胞侵袭的影响,发现 1% 柠檬酸钠、0.18% EDTA 和 18mg/dL Ca2 +对 MDA - MB - 231 细胞侵袭无显著影响,但在有血小板存在的情况下,18mg/dL Ca2 +会显著增加 MDA - MB - 231 细胞的侵袭,A549 细胞侵袭也呈现类似趋势。
综合研究结果和讨论部分,这项研究具有重要意义。研究表明,血小板功能和血小板 - 癌细胞相互作用具有钙依赖性。深入了解钙水平对血小板 - 癌细胞相互作用及相关关键受体的影响,有助于我们找到新的方法来破坏血小板与循环肿瘤细胞之间的 “邪恶联盟”,从而阻碍肿瘤转移的进程。此外,研究还首次发现高钙环境会促进血小板表面 αIIbβ3的募集,且高钙血症和血小板共同作用会比单独因素更显著地增强癌细胞侵袭能力。这意味着癌症患者的高钙血症可能会促进血小板活化,形成更多血小板 - 肿瘤细胞聚集体,进而增加癌症相关血栓形成和肿瘤转移扩散的风险。这一发现为临床治疗提供了新的潜在靶点和理论依据,有望推动癌症治疗领域的进一步发展,为攻克癌症这一难题带来新的希望。