Bioelectricity:电磁场可阻碍乳腺癌转移扩散!

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诱导电场（iEFs）控制乳腺癌细胞的定向迁移。诱导电场(iEFs)控制乳腺癌细胞的定向迁移。虽然迁移和新陈代谢之间的联系是在癌症和转移的背景下赞赏，iEFs对代谢途径的影响，特别是当他们涉及到迁移，仍然没有探索。

一项新的研究表明，电磁场可能会减慢（在某些情况下会停止）乳腺癌细胞在体内扩散的速度，研究还发现，电磁场可能会阻碍乳腺癌细胞的扩散量。最近发表在《生物电学》(Bioelectricity)杂志上的这项研究结果表明，电磁场可能是对抗高度转移性癌症的有用工具，否则癌细胞有可能扩散到身体的其他部位。

研究人员回顾性分析了在微流体双向微通道测定中存在和不存在表皮生长因子（EGF）梯度的情况下的定量细胞迁移数据，以了解iEF对细胞运动性和方向性的其他影响。在暴露于iEFs和EGF的MDA-MB-231乳腺癌细胞和正常MCF10A乳腺上皮细胞中，评估了氧化磷酸化（琥珀酸脱氢酶[SDH]活性）和糖酵解（乳酸脱氢酶活性）的替代标志物。

研究结果显示，iEFs增加了细胞的正向迁移速度，同时延长了细胞在反方向缓慢迁移或保持静止的时间。此外，在EGF存在的情况下，iEFs通过MDA-MB-231细胞中的氧化磷酸化和MCF10A细胞中的糖酵解不同地改变了通量。

iEFs延长了细胞在反方向缓慢迁移或保持静止的时间

研究表明，iEFs可能通过改变线粒体代谢而干扰MDA-MB-231细胞迁移，在EGF存在下，iEFs可以抑制SDH活性。这些高转移性乳腺癌细胞中的能量密集型迁移过程可能会受到iEF的阻碍，从而阻碍了氧化磷酸化。

该论文的资深作者，俄亥俄州立大学前机械和航空工程学教授维什·苏布拉马尼亚姆（Vish Subramaniam）说：“我们认为，通过应用这些磁场可以阻止转移，同时也认为使用这种方法甚至可以消灭肿瘤。”

"目前尚不清楚，但我们正在努力了解电磁场应该有多大，应该离肿瘤多近是有效的，这些都是我们希望回答的下一个问题。"

这项研究是第一个表明电磁场可以减缓或阻止癌细胞新陈代谢的过程，从而削弱其扩散能力的研究之一。电磁场对正常的乳腺细胞没有类似的影响。

该论文的主要作者，俄亥俄州立大学的研究人员特拉维斯·琼斯（Travis Jones）将这种影响与如果某些事物干扰一群人沿着一条小路奔跑而可能发生的情况进行了比较。

研究者称，这种影响是，当面对电磁场时，一些癌细胞会放慢速度。这使得它们中的一些癌细胞在开始移动之前速度受限甚至暂停，然后再次移动。所以整个群体移动的速度和移动的时间就会受到影响。且在这个过程中，电磁场被施加到癌细胞上而不会接触到它们。

研究者将癌细胞与汽车进行了比较。每个细胞的新陈代谢都作为燃料，使细胞在体内移动，类似于汽油移动车辆的方式。就像拿走燃料，汽车就不能再移动了。

通过改变单个细胞内部的电场，电磁场似乎可以选择性地减慢癌细胞的代谢。在无需通过手术或其他更具侵入性的过程实际接触细胞的情况下，即可进入细胞的内部运作方式，这对于研究癌症如何发生转移是新的发现。

这项研究是2015年和2019年发表的两项前期开创性研究的扩展，该研究表明电磁场可能会阻碍乳腺癌的转移。同时，这项工作是在实验室中对分离出的人乳腺癌细胞进行的，尚未经过临床试验。

原文链接：

Directional Migration of Breast Cancer Cells Hindered by Induced Electric Fields May Be Due to Accompanying Alteration of Metabolic Activity.Bioelectricity.20 Jan 2021.DOI:https://doi.org/10.1089/bioe.2020.0048

https://www.liebertpub.com/doi/10.1089/bioe.2020.0048