近日,记者从中国科学院合肥物质科学研究院获悉,该院健康所韩伟团队在等离子体肿瘤治疗机制方面再次取得突破,发现低剂量(大气压低温)等离子体仍可有效抑制肿瘤,其机制是通过损伤肿瘤细胞的线粒体结构与功能,继而诱导发生有丝分裂灾难实现抑癌。相关研究发表在《先进科学》期刊。
大气压低温等离子体可快速有效杀死肿瘤细胞,并且对正常组织和细胞损伤较轻,被认为是极具潜质的新型肿瘤治疗技术。但等离子体治疗的缺陷在于其生物组织穿透性差,有效成分和剂量随作用深度快速下降。现实场景下,当等离子体在肿瘤内衰减至低剂量区间时,是否仍具有肿瘤抑制作用,仍属认知“盲区”。
通过检测肿瘤中连续深度层的氧化损伤和细胞死亡水平,韩伟团队发展了等离子体有效作用的评价方法,解决了现实场景下有效作用深度未知的问题困扰。进一步通过模拟等离子体在肿瘤中较深层面的剂量衰减,发现等离子体在低剂量区间仍可有效抑制肿瘤细胞增殖。机制探索发现,等离子体处理破坏了线粒体膜结构完整性和能量代谢功能,造成三磷酸腺苷(ATP)“供能”不足和线粒体氧化应激水平升高,进一步导致微管合成紊乱和纺锤体极化异常,最终诱导肿瘤细胞发生有丝分裂灾难,有效抑制肿瘤生长。