圖1 規格 癌細胞圖像（資料圖）

    據國**體報道，近日，位于美國奧斯汀市的德克薩斯大學(xué)分校化學(xué)工程系的研究人員首次發(fā)現細胞機械性能的變化可能是腫瘤發(fā)生的原因。這個(gè)發(fā)現對研究人員預判、治療以及阻止腫瘤細胞的進(jìn)一步擴散提供了一個(gè)新方法。來(lái)自科克雷爾工程學(xué)院、波士頓大學(xué)生物醫學(xué)工程與醫藥的研究人員也參與了該項研究，他們共同建立了一個(gè)三維腫瘤模型，顯示軟化的細胞在細胞內發(fā)生改變，導致了細胞癌變現象的產(chǎn)生。

    細胞發(fā)生物理力學(xué)性能上的改變最終使得細胞分裂失控，結果便是這些分裂失控的細胞出現較低的死亡率，導致惡性腫瘤的增長(cháng)。該研究發(fā)現是目前唯一一種從物理學(xué)的角度分析腫瘤的發(fā)病原因。該論文已經(jīng)發(fā)表在最近出版的《物理評論快報》上，該期刊由美國物理協(xié)會(huì )創(chuàng )辦。

    博士后研究生保勞格帕爾克對該研究評論為：到目前為止，關(guān)于癌癥的研究都集中在生化角度，為了尋找解決與生化致癌相關(guān)的各種相互依存的誘發(fā)因素，我們將焦點(diǎn)集中在較不“顯眼”的細胞機械因素方向。這是一種新的針對癌癥誘發(fā)因素研究方法。然而，研究人員在區別癌變細胞與正常細胞過(guò)程中發(fā)生了怪異的相似性，比如在細胞的機械強度和粘附性方面，癌變細胞之間表現出與正常細胞迥然不同的特點(diǎn)。

    這些特點(diǎn)也是研究人員區別癌變細胞與正常細胞的方法，其同樣也類(lèi)似于以前觀(guān)察癌變細胞時(shí)的分類(lèi)法。根據研究人員介紹：癌變得細胞較健康的細胞顯得更加柔軟，這就意味著(zhù)當這些柔軟的癌變細胞被較硬的正常細胞所包圍時(shí)，前者就會(huì )變得更緊實(shí)，不易擴散。但是，當相鄰的癌變細胞數量增加時(shí)，來(lái)自正常細胞的較硬表面“對抗力”就出現了降低，這時(shí)候癌變細胞“趁機”松弛下來(lái)，擴大自己的表面積，以便覆蓋更大的區域。拉伸的細胞可以提高自身的增值能力，并降低了細胞死亡的概率。

    該研究小組的研究人員通過(guò)精確的計算模型復制了在一個(gè)組織內細胞的生命周期，便于觀(guān)察細胞機械性能的改變如何對細胞的行為產(chǎn)生影響。在實(shí)驗開(kāi)始前，研究人員確定在這個(gè)健康的組織內有相同機械性能以及粘附性的細胞，然后在組織中心將一些細胞軟化，結果顯示只要軟化的細胞低于臨界值，這個(gè)組織仍然會(huì )保持健康、穩定。

    如果超過(guò)了這個(gè)臨界值，機械性能出現變化的柔軟細胞就會(huì )出現倍數式增加，遠遠大于正常健康的細胞。除了這一點(diǎn)外，腫瘤的增長(cháng)是依靠自身強大的繁殖能力替換到周?chē)】档募毎R床觀(guān)察也顯示這也是惡性腫瘤的一個(gè)特征。研究人員還分析了如何使一個(gè)細胞增加粘附性，或者保持較硬的機械性能，以及影響其他細胞的轉移性能和繁殖能力。他們觀(guān)察到軟化細胞之間的結合能力出現了改變，該變化是控制著(zhù)更多腫瘤細胞形成的一個(gè)關(guān)鍵因素。

    研究人員認為這個(gè)探索方式為各種生化致癌或者遺傳因素致癌的研究提供了一個(gè)新的物理研究方向，可以推動(dòng)癌癥研究的進(jìn)展。博納卡澤認為：我們對這些結果感到非常滿(mǎn)意，因為它們將癌癥發(fā)病過(guò)程的生化與物理因素結合了起來(lái)，共同指向了關(guān)于癌癥研究的新方向，并為攻克癌癥提供了新途徑。該項研究的作者為：博士后研究生保勞格（Parag Katira）、他的指導老師科克雷爾工程學(xué)院的系主任羅杰T博納卡澤（Roger T. Bonnecaze）以及T布羅克特哈德森（T. Brockett Hudson）教授、波士頓大學(xué)生物醫學(xué)工程與醫藥研究人員**？扎曼（Muhammad Zaman）。