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調控蛋白揭示胃癌侵襲規律
癌癥的侵襲轉移是造成癌癥患者死亡的主要因素之一，具體表現為組織硬度的增加，這種硬度增加與生物調節蛋白密切相關。由于調控蛋白在生命活動中的重要作用，構建組織力學和生物調控蛋白的關聯具有重要意義。
近日，中國科學院沈陽自動化研究所與中國醫科大學科研人員展開合作，通過生物組織跨尺度微納力學測量技術，構建了生物熒光-力學共標記方法，該方法可以同時標記調控蛋白表達水平和癌癥組織硬度。
科研人員首先利用原子力顯微鏡對胃癌組織樣本進行了跨尺度力學測量。但是，原子力顯微鏡作為一種能夠進行微納力學測量的設備，因其測量范圍的限制，難以對癌組織整體的力學特性還原進行測量。為此，科研人員利用在原子力顯微鏡中進一步開展了小范圍精密測量，利用了壓電陶瓷運動速度快行程短、電機運動速度慢行程長的特點，通過電機跨越大范圍復雜形貌并結合壓電陶瓷實現測量，提升了原子力顯微鏡組織測量力學的掃描范圍與測量效率，實現了對胃癌組織樣本的跨尺度力學測量。
利用上述測量方式，科研人員開展了人體胃癌組織實驗，實驗結果表明，在PSMD2蛋白高表達區域的胃癌組織硬度顯著增加，侵襲性顯著增強。同時，共標記圖像中高硬度組織相較于免疫熒光所標記的PSMD2區域程擴散趨勢，顯示出胃癌細胞的侵襲趨勢。此外，統計結果顯示PSMD2表達與胃癌組織硬度增加呈現高度線性相關性，揭示了PSMD2蛋白對于胃癌組織硬度增加的關鍵作用，為胃癌治療與研究提供了新靶點。
系統示意圖
相關研究以Impact of PSMD2 on Gastric Cancer Tissue Stiffness Investigated via Motor-Piezoceramic Coupled Atomic Force Microscopy為題發表于Nano Letters。沈陽自動化所碩士生夏宜瀟為該論文第一作者，中國醫科大學趙瀅教授、沈陽自動化所施佳林副研究員為本文通訊作者。該研究得到了國家自然科學基金項目、科技部重點研發計劃項目的支持。（機器人學研究室）
論文鏈接：http://doi.org/10.1021/acs.nanolett.4c06514
來源：中國科學院沈陽自動化研究所
北京市公安局海淀分局備案號：11010802023656號