近日，我校動物醫(yī)學(xué)院郭大偉教授團(tuán)隊(duì)聯(lián)合南京大學(xué)醫(yī)學(xué)院顧寧院士、南京醫(yī)科大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程與信息學(xué)院陳峰副教授，在動物藥物研究領(lǐng)域取得重要突破。相關(guān)研究成果以“Nano-imaging the inhibition of breast cancer cell migration by maduramicin via surface charge alteration using scanning ion conductance microscopy”為題，發(fā)表于國際頂級期刊《Nano Today》（5年影響因子14.6）。我校動物醫(yī)學(xué)院已畢業(yè)博士生宋昕昊（現(xiàn)中國藥科大學(xué)博士后）和南京醫(yī)科大學(xué)博士生宋瑤為論文共同第一作者。該研究創(chuàng)新性地運(yùn)用掃描離子電導(dǎo)顯微鏡技術(shù)，揭示了聚醚類離子載體抗球蟲藥物馬度米星銨（Maduramicin）通過調(diào)控細(xì)胞膜表面電荷抑制三陰性乳腺癌細(xì)胞遷移的新機(jī)制。

乳腺癌是威脅女性健康的主要惡性腫瘤，也是犬貓最常見的惡性腫瘤，其治療研究一直備受關(guān)注。研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，在腫瘤細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化過程中，細(xì)胞膜電生理特性的改變往往被忽視，而這恰恰是影響腫瘤細(xì)胞行為的關(guān)鍵因素。為此，團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地采用具有納米級分辨率的掃描離子電導(dǎo)顯微鏡（SICM）技術(shù)，首次實(shí)現(xiàn)了活細(xì)胞表面電荷分布的精準(zhǔn)監(jiān)測。

圖1.馬度米星銨處理乳腺癌細(xì)胞的細(xì)胞膜微觀形態(tài)改變

研究表明，MAD能夠顯著抑制三陰性乳腺癌細(xì)胞的遷移和侵襲能力。通過SICM高分辨率成像，團(tuán)隊(duì)觀察到MAD處理后的細(xì)胞表面形態(tài)發(fā)生明顯改變：細(xì)胞面積縮小、膜結(jié)構(gòu)收縮、邊界平滑化，同時細(xì)胞表面電荷分布也呈現(xiàn)顯著變化。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，這種變化與鈣離子通道活性的調(diào)控密切相關(guān)，揭示了細(xì)胞電生理特性與腫瘤細(xì)胞行為之間的內(nèi)在聯(lián)系。

圖2.馬度米星銨處理乳腺癌細(xì)胞表面結(jié)構(gòu)和表面電荷的改變

該研究首次在納米尺度上解析了藥物對三陰性乳腺癌細(xì)胞膜形態(tài)和電荷分布的雙重調(diào)控機(jī)制，為開發(fā)靶向細(xì)胞膜電特性的新型抗腫瘤藥物提供了重要理論依據(jù)。此項(xiàng)研究得到了國家自然科學(xué)基金和“濱江基石”計(jì)劃創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)專項(xiàng)等項(xiàng)目的資助，展現(xiàn)了我校在交叉學(xué)科研究領(lǐng)域的創(chuàng)新實(shí)力，也為后續(xù)腫瘤治療新藥物的開發(fā)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

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https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S174801322500146X