通过使用稳定的单酸三基和甲氨酸,通过EPR对氧化和细胞外pH值进行敏感的同时测量

科学领域:

• 生物医学工程 生物医学工程
• 癌症研究 癌症研究
• 医学诊断 医学诊断 医学诊断

背景情况:

• 酸化和缺氧是癌症进展和治疗耐药性的关键因素.
• 现有的监测这些参数的方法,如酸四三甲基 (pTAM),对微妙的氧气变化敏感性有限.
• 同时测量细胞外pH (pH_e) 和部分氧气压 (pO₂) 是了解瘤微环境动态的必要条件.

研究的目的:

• 开发一种用于敏感,同时测量瘤中细胞外pH (pH_e) 和pO₂的新方法.
• 为了评估结合pTAM基和甲 (LiPc) 晶体的方法,以提高灵敏度.
• 评估碳素呼吸和线粒体中酸盐载体 (MPC) 抑制对瘤微环境的影响.

主要方法:

• 组合电子磁共振 (EPR) 谱学使用pTAM基和LiPc晶体进行pH_e和pO₂的同时检测.
• 该方法在4T1乳腺癌模型中的实体应用.
• 在体外和体内评估碳素呼吸和UK-5099 (MPC抑制剂) 对瘤pH_e和pO₂的影响.

主要成果:

• 与单独使用pTAM相比,组合的pTAM-LiPc方法实现了对pO₂变异的敏感度增加了10倍.
• 碳素呼吸显著增加了LiPc检测到的瘤氧化,这种效应仅在pTAM中没有发现.
• 在体外,UK-5099治疗降低了pH和氧消耗率 (OCR);在体内,它降低了瘤pH,但没有改变pO2.
• 与LiPc相比,pTAM系统地高估了pO₂.

结论:

• 这种新的pTAM-LiPc方法使瘤pH_e和pO₂的敏感,同时监测成为可能.
• 这种技术可以有效地评估干预措施的影响,如碳素呼吸对瘤氧化.
• 该方法对评估针对瘤代谢和微环境的治疗疗法的疗效具有前景.
• 精确的pO₂测量至关重要,因为pTAM单独可以高估与LiPc相比的值.