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横纹肌肉瘤(RMS)治疗面临挑战,研究人员开展茉莉酮酸内酯联合电穿孔(JSP + EP)治疗 RMS 的研究。结果显示,该联合疗法可破坏癌细胞细胞骨架、降低其活力,且对正常细胞影响小,为 RMS 治疗提供新方向。
在癌症治疗领域,横纹肌肉瘤(Rhabdomyosarcoma,RMS)是一种棘手的病症。它主要在儿童和青少年中出现,像一颗隐藏在身体里的 “定时炸弹”,严重威胁着他们的健康。RMS 起源于未成熟的骨骼肌细胞,会在不同的解剖部位 “安营扎寨”,并且不同亚型有着独特的特征和临床表现。目前,RMS 的治疗采用手术、化疗和放疗等多种方式相结合,但效果仍不尽人意,寻找更有效的治疗方法迫在眉睫。
在这样的背景下,来自国外的研究人员开展了一项意义重大的研究。他们将目光聚焦在茉莉酮酸内酯(Jasplakinolide,JSP)和电穿孔(Electroporation,EP)联合治疗横纹肌肉瘤上。研究发现,这种联合治疗方式展现出了强大的潜力,能够有效破坏癌细胞的细胞骨架,显著降低癌细胞的活力,同时对正常细胞的影响微乎其微。这一成果为横纹肌肉瘤的治疗开辟了新的道路,就像在黑暗中为患者点亮了一盏希望之灯,为未来的临床治疗提供了全新的方向 ,该研究成果发表在《Bioelectrochemistry》上。
研究人员在此次研究中运用了多种关键技术方法。在细胞实验方面,培养了 CHO-K1(中国仓鼠卵巢细胞系)、C2C12(小鼠成肌细胞系)和 RD(横纹肌肉瘤细胞系)这三种细胞。通过电穿孔技术,用 BTX 830 电穿孔仪对细胞施加微秒级电脉冲。借助共聚焦显微镜(Confocal Laser Scanning Microscopy,CLSM)观察细胞骨架结构的变化。还利用分子对接技术,进行计算分析,模拟茉莉酮酸内酯与肌动蛋白的相互作用。
下面来看看具体的研究结果。在细胞活力测定方面,研究人员发现,随着茉莉酮酸内酯浓度升高,所有测试细胞系(RD、C2C12 和 CHO-K1)的活力都呈剂量依赖性下降,其中 RD 细胞最为敏感。进一步研究发现,电穿孔会影响细胞活力,RD 细胞对电穿孔更为敏感。综合考虑,选取 50 nM 茉莉酮酸内酯和 0.8 kV/cm、1 kV/cm、1.2 kV/cm 的电穿孔参数进行后续实验。结果显示,茉莉酮酸内酯与电穿孔联合使用,显著降低了细胞活力,RD 细胞的敏感性最高,且这种效果呈现时间依赖性。
在细胞骨架可视化研究中,通过共聚焦显微镜观察发现,不同细胞系的肌动蛋白细胞骨架对茉莉酮酸内酯和电穿孔的反应不同。CHO-K1 和 RD 细胞的肌动蛋白细胞骨架对处理较为敏感,出现了重组和聚集体形成的现象,而 C2C12 细胞则具有较高的抗性。此外,茉莉酮酸内酯和电穿孔联合处理还显著影响了 RD 细胞中 pan-cadherin 的降解,对 vimentin 结构影响较小。
在分子对接研究中,通过生物信息学分析和分子对接模拟,发现茉莉酮酸内酯能够干扰细胞结构和大分子复合物的形成,它与肌动蛋白的结合具有独特的模式,存在氢键和疏水相互作用,且与其他已知的肌动蛋白结合配体不同。
综合研究结论和讨论部分,茉莉酮酸内酯联合低强度脉冲电场在癌细胞(尤其是 RD 细胞系)中展现出了增强的细胞毒性。这种联合治疗方式破坏了癌细胞的肌动蛋白细胞骨架,损害了细胞的迁移和粘附等过程,显著降低了癌细胞的活力,同时对正常细胞影响较小。此外,茉莉酮酸内酯与单体和丝状肌动蛋白的相互作用表明其可能存在双重作用机制。这些研究结果意义非凡,为基于茉莉酮酸内酯的癌症治疗提供了极具前景的方向,有望通过靶向电穿孔技术,进一步优化癌症治疗方案,为更多癌症患者带来康复的希望。