新方法监测细胞结构的变化可能会导致癌细胞的早期检测

研究人员已经开发出一种新的描述方法和监测细胞结构的变化。开发的新型single-cell-based化验,罗斯威尔帕克癌症研究所的研究人员(RPCI)和纽约州立大学布法罗分校(乌兰巴托),可以提供一个工具来检测癌细胞早期癌症恶化和监测细胞间变化或对药物的反应。

Dhyan钱德拉博士肿瘤药理学系的副教授在RPCI &疗法,与合作者进行了多学科研究两个不同但互补的方法。他们的目标是定义在线粒体结构和功能变化,细胞内的细胞器,在应对DNA损伤导致细胞凋亡,程序的一种形式细胞死亡。细胞凋亡对正常组织功能和体内平衡至关重要。研究表明,细胞凋亡与特异表达癌症的发展,免疫紊乱,神经退化和心脏疾病。

因为识别凋亡或病变细胞在生理条件下没有被定义,研究人员得出结论,有必要可以识别和监测变化的新方法细胞结构在细胞凋亡。该团队使用振动拉曼显微镜,label-free和非侵入性的方法,调查结肠癌细胞在单细胞水平细胞凋亡的进展。

“拉曼显微镜依赖于单色光的非弹性散射分子成分的细胞样本,”笔记作者帕拉斯n .普拉萨德博士,特聘教授的化学、物理、医学、电子工程、化学和主席塞缪尔·p·Capen多学科研究所的执行主任激光、光子和Biophotonics在乌兰巴托。“光与不同类型的分子之间的相互作用在细胞生成一个拉曼光谱,这实质上代表了审讯的化学指纹区域细胞。”

团队相比,拉曼光谱从个体的线粒体凋亡和nonapoptotic细胞监测总体线粒体的分子含量的变化。他们还测量了这些变化用生化方法。结果分析显示,蛋白质构象的改变和转换在线粒体生物分子成分发生在DNA损伤反应,而这些变化可能代表单个细胞的凋亡标记。

“因此,我们定义了未知的生物分子组成的动态相关性线粒体和细胞凋亡过程,”钱德勒博士说。“这些发现打开一个新的方法来监控单个细胞的生理状态的无创性方法。”

研究人员观察到,在应对DNA损伤,线粒体DNA和蛋白质积累较高的,而其他分子的水平,如脂质和RNA减少。此外,为了应对压力,一个特定的构象的蛋白质似乎积累的线粒体。

“癌症的成因涉及线粒体结构和功能缺陷,而正常细胞线粒体没有这些缺陷。我们的研究结果提供一个机会来开发新颖的工具检测与有缺陷的线粒体细胞,”钱德勒博士说。“因此,受损细胞的识别在癌症发展的早期阶段可以有意义的检测和治疗各种类型的实体肿瘤。”

这项研究,题为”转换的大分子景观在DNA-Damage-Induced线粒体凋亡细胞死亡,“打印前10月9日在线发表在《华尔街日报》细胞死亡和疾病。