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《科學(xué)》子刊:真實的黑科技!“會變色文身”檢測無癥狀的超早期癌癥

2018-04-20 來源:奇點(diǎn)網(wǎng)  標(biāo)簽: 掌上醫(yī)生 喝茶減肥 一天瘦一斤 安全減肥 cps聯(lián)盟 美容護(hù)膚
摘要:高鈣血癥與多種癌癥密切相關(guān)。例如乳腺癌、結(jié)腸癌、前列腺癌、肺癌、胃腸癌和某些血液腫瘤[5-9],它們的出現(xiàn)都伴隨著血鈣升高。

文身,對大多數(shù)傳統(tǒng)觀念的人來說,應(yīng)該已經(jīng)與“社會”兩個字綁定在一起了。但是你知道嗎,文身也是可以用來治病的!

目前發(fā)現(xiàn)最早的文身來自“冰人奧茲”,這具穿越了5000年時光的木乃伊身上具有多個文身,特別是在他的關(guān)節(jié)炎患處。這些文身的位置很多都與中醫(yī)中的穴位不謀而合,因此也有人認(rèn)為這是一種類似針灸的刺激療法,可能用于治療關(guān)節(jié)疾病和消化道疾病。
 
在隨后的歷史中,文身也被充滿創(chuàng)意的科學(xué)家們用來治療角膜渾濁、先天性血管痣,近來更是被應(yīng)用在監(jiān)測血液一氧化碳、葡萄糖等生理指標(biāo)上。
 
本周的《科學(xué)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)》發(fā)布了一項最新研究,來自瑞士巴塞爾蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院MartinFussenegger教授團(tuán)隊,這位致力于哺乳動物細(xì)胞工程改造的大牛又帶來了一項黑科技!將改造的工程細(xì)胞植入皮下,即可以對血鈣濃度進(jìn)行監(jiān)測,如果出現(xiàn)高鈣血癥,細(xì)胞就會表達(dá)黑色素,使皮膚上出現(xiàn)一塊“文身”!我們都知道,高鈣血癥與好多種癌癥都是密不可分的,這種“文身”完全可以作為癌癥出現(xiàn)的早期預(yù)警!
 
高鈣血癥與多種癌癥密切相關(guān)。例如乳腺癌、結(jié)腸癌、前列腺癌、肺癌、胃腸癌和某些血液腫瘤,它們的出現(xiàn)都伴隨著血鈣升高。
 
鈣本身就是一種細(xì)胞正常生理功能必須的元素,在維持細(xì)胞形態(tài)、細(xì)胞增殖分化等方面都有關(guān)鍵的作用。近來也有一些研究證實,鈣粒子也與癌癥的發(fā)展有關(guān)系。在正常的人體內(nèi),鈣平衡受到精密的調(diào)控,當(dāng)血鈣降低,甲狀旁腺激素即會開始運(yùn)作,促進(jìn)鈣的再吸收和骨鈣動員;當(dāng)血鈣過高,鈣敏感受體(CaSR)則會被激活,抑制甲狀旁腺激素的分泌。
 
但在腫瘤存在的情況下,原發(fā)腫瘤、轉(zhuǎn)移腫瘤或者是它們吸引而來的免疫細(xì)胞,都會分泌多種體液因子,打破體內(nèi)的鈣平衡,最終導(dǎo)致高鈣血癥。
 
高血鈣癥狀出現(xiàn)得很早,甚至可以在沒有癥狀、或者沒有典型癌癥癥狀的時候就出現(xiàn),所以科學(xué)家試圖從這一點(diǎn)出發(fā),通過監(jiān)測血鈣的變化來實現(xiàn)癌癥的早診早治。
 
具體用啥來監(jiān)測呢?往回看兩段,鈣敏感受體!真是沒有比這更天然、更靈敏的監(jiān)測器了,實驗數(shù)據(jù)也表明,鈣敏感受體對輕微的高血鈣(5.6-10mg/dl)就能產(chǎn)生響應(yīng),這正是很多無癥狀癌癥患者的血鈣濃度!
 
Fussenegger教授有豐富的改造細(xì)胞的經(jīng)驗,他很快設(shè)想出了一種可行的工程細(xì)胞。這種細(xì)胞將會表達(dá)鈣敏感受體作為鈣離子濃度監(jiān)測裝置,當(dāng)監(jiān)測到血鈣離子濃度上升,細(xì)胞將啟動下一步反應(yīng),通過激活酪氨酸激酶表達(dá)黑色素,如果順利的話,黑色素的沉積將會形成一塊肉眼可見的“文身”!
 
研究者們在幾種不同的細(xì)胞系中嘗試構(gòu)建這種工程細(xì)胞,最終發(fā)現(xiàn)HEK293制成的成品是效果最好的,這種“文身細(xì)胞”對鈣離子濃度變化敏感,下游黑色素的表達(dá)也比較靈敏,能夠滿足監(jiān)測的需求。
 
研究者測試了一下文身細(xì)胞的實用性。畢竟人體內(nèi)的各種生理指標(biāo)都是動態(tài)平衡,沒有哪個數(shù)值是一成不變的。如果血鈣稍微升高了一點(diǎn)兒點(diǎn)兒它就報警,那也沒法投入使用。
 
不過讓研究者高興的是,文身細(xì)胞穩(wěn)健地證明了自己。在模擬輕微高血鈣(1.6mM)和中度高血鈣(1.8mM)的鈣粒子濃度下,文身細(xì)胞都產(chǎn)生了足夠肉眼觀察的黑色素,而且要分別持續(xù)24小時和12小時才會出現(xiàn)明顯的黑色素沉積。
 
而且,研究者還將形成的文身放在室溫環(huán)境下觀察了6個月,發(fā)現(xiàn)文身并沒有隨著時間流逝而消失,這說明文身還是很穩(wěn)定的,并不那么容易被身體代謝掉。
 
接下來就是把文身細(xì)胞植入小鼠體內(nèi)試一試了!為了方便觀察,研究者選了沒有毛發(fā)的裸鼠,在它們的身體一側(cè)植入封裝好的文身細(xì)胞,一側(cè)植入不同腫瘤組織,有乳腺癌、結(jié)腸癌這樣會造成高血鈣的癌癥,也有腺瘤這樣與高血鈣無關(guān)的。
 
結(jié)果令人激動啊,移植了高血鈣相關(guān)腫瘤的小鼠都在植入位置上長出了一塊文身,對照的小鼠則完全沒有變黑的跡象!更令人激動的是,在實驗進(jìn)行的38天內(nèi),這些裸鼠可完全沒有患病的跡象,都活潑得很呢!
 
可以說是超級激動啦~要是這種文身細(xì)胞在人體內(nèi)也能夠同樣起效的話,那么它應(yīng)該可以幫助高風(fēng)險人群監(jiān)測腫瘤發(fā)生,癌癥就可以在很早的階段被查出、被治愈啦~
 
當(dāng)然,與高血鈣相關(guān)的也不僅僅是癌癥,還有甲亢、肉芽腫、認(rèn)知障礙、腎衰等等疾病,這種細(xì)胞只能是作為一種輔助的篩查手段,具體確診還是要看醫(yī)生們的!
 
Fussenegger表示,這個思路不僅僅可以用在監(jiān)測癌癥上,它可以對任何生物標(biāo)志物進(jìn)行監(jiān)測,將來這種文身細(xì)胞很可能會應(yīng)用在許多緩慢進(jìn)展的疾病上,例如神經(jīng)退行性疾病。
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