生物电信号在乳腺癌转移中的生物研究

转移约占乳腺癌患者死亡率的转移中90%。在过去的研究几十年中，在理解支撑癌细胞迁移的生物遗传，分子和信号传导机制方面取得了重大进展。电信

从Lawrence Livermore实验室(LLNL)生物学家发现影响恶性的号乳维护和扩展的另一种机制细胞：电信号在肿瘤微环境。

所有细胞均可通过其质膜产生生物电信号，腺癌因此自然存在于我们的转移中体内。癌症的研究生长会干扰局部的离子，膜和上皮环境，生物从而导致肿瘤微环境发生小的电信电变化。

电场(EFs)对癌细胞的号乳迁移有重要影响，但人们对它们作为癌症进展和转移调节剂的作用知之甚少。

尽管实施了先进的检测技术，但自1975年以来，转移乳腺癌的初始诊断率在一直处于停滞状态。

加利福尼亚州戴维斯分校的LLNL大学与加州大学戴维斯分校的合作团队使用独特的探针系统来表征癌细胞的电学性质以及它们在EF下如何迁移。较早的研究表明，癌症组织的生物电特性不同于正常组织，并且在癌症发展过程中可能会发生变化。

“我们的数据有助于乳腺癌转移的更好的理解，支持电机制的提供有助于这一现象，新的证据”说LLNL生物学家盖比·鲁特，出现在论文的共同第一作者的科学报告。

在这项研究中，从三阴性鼠乳腺癌细胞系(4T1)建立了皮下肿瘤，并分别使用振动探针和玻璃微电极测量了电流和可能发生肿瘤的潜在区域。可以在肿瘤表面的不同位置检测到稳定的向外和向内电流，并且肿瘤表面上的电流大小与肿瘤的重量密切相关。

电位测量结果也显示出非均质的肿瘤内电位。然后在体外存在EF的情况下调查癌细胞的迁移。分离的亲代4T1细胞和转移亚系显示具有生理强度的EF随机迁移，而单层细胞集体迁移至阳极。

“长期以来，癌症一直被认为是由基因进化所定义和驱动的疾病，它被映射到调节细胞生长或运动的信号通路，但是我们的研究表明，越来越多的证据表明，恶性细胞的维持和扩增也强烈依赖于外部来自肿瘤微环境的信号，” Loots说。

由于离子的新陈代谢和离析差异，局部电特性发生变化，并在活组织中自然诱发了小的直流电场。它已显示与癌症生长和其他生物学过程(例如伤口愈合)密切相关。例如，伤口处的电流/场很容易测量，并且可以持续数小时到数周。同样，癌症的生长会干扰局部的离子，膜和跨上皮(由一层或多层细胞组成的膜状组织，形成人体及其器官的大部分内外表面的覆盖物)环境，因此会产生局部电场。

研究小组的结果表明，肿瘤确实在肿瘤表面产生了电场，并且肿瘤电场随着肿瘤的大小而增加。

加州大学戴维斯分校(UC Davis)和该论文的主要作者。

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