科学家团队利用国际空间站(ISS)的微重力环境,对人类癌细胞的行为特性进行了开创性研究。这项由印度裔生物医学研究员Shubhanshu Shukla领导的实验显示,癌细胞在失重条件下会自发形成三维球状聚集体,这种形态变化伴随着基因表达谱的显著改变以及对化疗药物的耐受性增强。
实验通过轨道实验室的特殊培养系统,持续观察了多种癌细胞系在微重力环境中的演化过程。研究人员发现,微重力不仅改变了细胞间的相互作用模式,还激活了与肿瘤侵袭性相关的特定信号通路。这种物理环境的变化模拟了癌细胞在人体内转移时遇到的三维空间限制,为研究肿瘤微环境提供了独特的实验平台。
"我们观察到细胞骨架结构和细胞间粘附力发生显著改变,"Shukla博士表示,"这种适应性反应可能与癌细胞在人体内的转移能力直接相关。"研究团队特别关注了胰腺癌细胞在微重力环境中的行为特征,因其高转移率和对传统治疗的抵抗性而成为重要研究对象。
实验数据表明,微重力培养的癌细胞表现出更活跃的代谢活动和特定蛋白质标记物的上调。这些发现为开发新型靶向治疗策略提供了理论基础,可能改善现有化疗方案对特定癌细胞亚群的杀伤效果。NASA科学家指出,空间站提供的极端实验条件相当于加速了癌细胞的进化过程,使研究者能更高效地筛选潜在治疗靶点。
该研究项目是首个系统性分析微重力对癌细胞多尺度影响的太空实验,其成果不仅对空间生物学具有重要意义,更为地球上的癌症治疗研究开辟了新方向。科学家计划后续开展药物筛选实验,利用空间微重力环境筛选能有效抑制癌细胞转移的化合物。
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