- 一種新開發的分子探針使研究人員能夠在腫瘤微環境中看到一氧化氮。
- 該探針的開發人員發現，在小鼠中，腫瘤發展的一氧化氮水平升高與高脂肪飲食之間存在聯繫。
- 高脂肪飲食與癌症之間的這種關聯可能會導致預防、診斷和治療方面的進步。
一項新的研究調查了膳食脂肪和一氧化氮 (NO) 之間的聯繫，其中高水平的一氧化氮與炎症有關。反過來，炎症與癌症有關。
為了在分子水平上觀察 NO，伊利諾伊大學厄巴納-香檳分校 (UIUC) 貝克曼高級科學與技術研究所陳實驗室的研究人員開發了一種分子探針，可以在身體組織深處產生圖像。該探針名為 BL660-NO，為新研究的作者提供了腫瘤微環境內部的信息。
研究人員目測證實，與低脂飲食小鼠相比，高脂飲食小鼠體內的 NO 水平更高。
該研究的主要合著者、高級研究助理博士。Anuj Yadav 說，他們“試圖了解腫瘤微環境的細微變化如何在分子水平上影響癌症進展。”
該研究發表在 ACS Central Science 上。
用 BL660-NO 探測
分子探針是一組原子或分子，用於通過檢查探針與目標分子之間的相互作用來分析其他分子的性質。BL660-NO 是一種 NIR（近紅外）生物發光探針。
雖然已經開發了其他基於活動的傳感 (ABS) 分子探針，但 BL660-NO 是第一個專門用於成像 NO。
Jefferson Chan教授，化學副教授UIUC 和該研究的首席研究員說：
“我們的團隊專門製造設計分子，這使我們能夠看到肉眼看不見的分子特徵。我們設計這些定制的分子來發現以前不為人知的東西。”
博士。道格拉斯 D。未參與該研究的 UIUC 藥物化學和生藥學系副教授托馬斯告訴今日醫學新聞：
“他們開發了一種潛在有用的工具來測量體內 NO 水平，這並不容易。該工具可能會加快關於 NO 相關疾病（包括癌症）的研究步伐。“
“基於生物發光成像的探針對於檢測腫瘤微環境中的 NO 非常有用，”密歇根大學生物醫學工程副教授 Deepak Nagrath 博士說，他也沒有參與這項研究。
“具體來說，基於最近對了解飲食和化學療法的協同作用的興趣，這項調查將揭示癌症中存在的動態和異質性，”他告訴 MNT。
BL660-NO 看到了什麼
研究人員使用攜帶乳腺癌的 BALB/c 小鼠進行了一項飲食研究。吃高脂肪飲食（其中 60% 的卡路里來自脂肪）的老鼠變得肥胖並長出大腫瘤。他們給對照組餵食含 10% 脂肪的飲食。他們對兩組的一氧化氮水平進行了成像。
研究人員還發現餵食高脂肪飲食的小鼠體內一氧化氮增加。
“這意味著腫瘤微環境是一個非常複雜的系統，我們確實需要了解它以了解癌症進展的工作原理，”該研究的合著者、陳實驗室的學生研究員邁克爾李說。
“從飲食到鍛煉，有很多因素會影響這一點，”Lee 說，“我們在考慮癌症治療時並沒有真正考慮到的外部因素。”
博士。托馬斯並不完全相信。
“這些可能是有趣的結果。然而，這是一項小鼠研究，根據他們的發現，我認為如果沒有進一步的實驗，你無法在高脂肪飲食、檢測到的 NO 量和更糟糕的結果之間建立因果機制聯繫，”他說。
一個複雜的聯繫：一氧化氮和癌症
雖然該研究支持腫瘤微環境中需要一氧化氮的觀點，但高劑量的一氧化氮也被用於化療作為殺死腫瘤細胞的一種手段。這表明一氧化氮與癌症之間的聯繫是複雜的。
博士。Nagrath 說，一氧化氮在癌細胞中以“雙峰方式”發揮作用。
“低濃度的 NO 支持腫瘤生長、增殖和轉移，而高濃度的 NO 通過 DNA 損傷和亞硝化應激殺死癌細胞。 NO的這種雙重作用也可能取決於飲食和腫瘤微環境，”他說。
博士。托馬斯說，一氧化氮和腫瘤之間的關係似乎是腫瘤類型特異性的。
“在某些情況下，NO（或產生 NO 的酶）的存在與更好的患者預後相關，但 NO 通常與更具侵襲性的癌症有關。甚至有一些實驗性癌症療法旨在將 NO 輸送到腫瘤，”他說。
教授Chan 說，由於這項技術，他們能夠發現這個缺失的分子鏈接。
“既然我們知道這種情況正在發生，我們如何預防它，以及我們如何改善這種情況？”他說。
