研究进展

新闻类别:研究进展
2018-05-07

超光谱受激拉曼散射显微镜揭示肝癌组织中饱和脂肪的异常积累

    人类癌症疾病往往导致脂质代谢失调现象的发生。目前研究人员主要通过质谱仪或拉曼光谱仪等对组织内的脂类进行定量分析。但是质谱仪分析往往需要复杂的样品处理过程和较高组织样品质量,无法对人体组织内目标生物分子进行特异性成像。而具有较好化学分析能力的拉曼光谱仪可以对组织成分进行检测,但较弱的自发拉曼信号导致成像需要较长的积分时间。目前亟需一种分析工具,既能以亚微米分辨率对人体组织代谢产物进行快速成像,又能够对其进行定量分析。

    生物医学光子学功能实验室王平教授课题组与北京航天航空大学生物与医学工程学院岳蜀华副教授课题组通过交流合作,用具备分析能力的高光谱受激拉曼散射显微镜来对24例正常和癌变肝脏组织中原位的脂质代谢产物进行成像。传统观点认为不饱和脂肪堆积可以提高肿瘤细胞的存活和增殖能力,但是,王平教授课题组成员闫帅博士等人观察到在肝癌组织中存在着大量的饱和脂肪堆积,而在肝癌组织附近的大部分正常组织中并无此种现象。并通过进一步的质谱分析证实,在癌变的肝脏中甘油三棕榈酸酯的含量很高。这些研究结果表明,异常积累的饱和脂肪有成为肝癌代谢标志物的巨大潜力。该项研究打破了由于研究工具有限而较少研究肝癌脂肪饱和度的僵局,搭建了高光谱受激拉曼散射显微镜并对其进行研究,发现人类肝癌组织中存在着饱和脂肪的异常积累。这表明饱和脂肪在肝癌的病变中起着关键作用,可能成为肝癌诊断的一个潜在标志,打破了癌细胞依靠不饱和脂肪生存和增殖的传统观念。

(a)人类肝癌组织中饱和脂肪(黄色),不饱和脂肪(绿色)成像。

(b)饱和脂肪(黄色),不饱和脂肪(绿色),蛋白质(紫色)的受激拉曼散射光谱。

        201854日,该研究成果发表在美国化学学会旗下期刊Analytical Chemistry上,该研究工作得到了国家重点研发计划(2016YFA0201403),国家自然科学基金委面上项目(61675075,81501516,81672376)、福建省自然科学基金委面上项目(2016J01417)创新群体项目(61421064), 青年千人计划,武汉光电国家研究中心主任基金的大力支持。