مجله انفورماتیک سلامت و زیست پزشکی
دوره 12، شماره 4 - ( 12-1404 )
جلد 12 شماره 4 صفحات 358-348 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Hoseinnia E, Zarrabi M, Hajimahdi Z. Multiscale Molecular Dynamics Simulation of Lipid Bilayer Remodeling in Cancer: Biophysical Effects of the Transition from Normal to Cancerous States in Breast Cell Membranes. jhbmi 2026; 12 (4) :348-358
URL: http://jhbmi.ir/article-1-980-fa.html
URL: http://jhbmi.ir/article-1-980-fa.html
حسین نیا الهه، ضرابی محبوبه، حاجی مهدی زهرا. شبیهسازی دینامیک مولکولی چندمقیاسی بازآرایی دولایهی لیپیدی در سرطان: پیامدهای بیوفیزیکی گذار از حالت نرمال به سرطانی در غشای سلول پستان. مجله انفورماتیک سلامت و زیست پزشکی. 1404; 12 (4) :348-358
دکترای بیوفیزیک، دانشیار گروه بیوتکنولوژی، دانشکده علوم زیستی، دانشگاه الزهرا، تهران، ایران
چکیده: (829 مشاهده)
مقدمه: غشای سلولهای سرطانی با تغییر در ترکیب لیپیدی و از دست دادن تقارن خود، نقش مهمی در پیشرفت تومور و مقاومت دارویی ایفا میکنند. این تغییرات لیپیدومیک به طور مستقیم بر ویژگیهای ساختاری، بیوفیزیکی و نفوذپذیری غشا اثر میگذارند. هدف از این مطالعه، بررسی چند مقیاسی پیامدهای بیوفیزیکی در غشای سلول پستان در گذار از حالت فیزیولوژیک به سرطانی است.
روش کار: مدلهای غشای طبیعی و سرطانی پستان بر اساس دادههای لیپیدومیک گزارششده طراحی شدند. مدل طبیعی شامل ترکیبی نامتقارن در دو لایه بود، در حالی که در مدل سرطانی، تقارن لیپیدی بین لایهها برقرار شد و مقادیر فسفاتیدیلسرین و فسفاتیدیلاتانولآمین در لایه خارجی افزایش یافت. شبیهسازیها در دو مقیاس تماماتمی با میدان نیروی CHARMM36m به مدت ۲۰۰ نانوثانیه و درشتدانه با میدان نیروی Martini 2.2 به مدت ۵ میکروثانیه انجام شد. پارامترهای ضخامت دولایه، مساحت به ازای هر لیپید، میزان درهمرفتگی زنجیرهها، پارامتر نظم و ضریب انتشار جانبی محاسبه و مقایسه شدند.
یافتهها: تحلیل جامع شاخصهای ساختاری و دینامیکی نشان داد که غشای سرطانی با افزایش ضخامت و کاهش مساحت سطح به ازای هر لیپید همراه است. افزون بر این، افزایش پارامتر نظم زنجیرههای آسیل و کاهش ضریب انتشار جانبی در غشای سرطانی مشاهده شد که با کاهش درهمرفتگی زنجیرهها تطابق کامل دارد. نتایج شبیهسازیهای درشتدانه نیز روندهای مشابهی را تأیید کردند.
نتیجهگیری: این تغییرات فیزیکوشیمیایی نشان میدهند که دگرگونی پروفایل لیپیدی در سلولهای سرطانی، غشا را به وضعیتی متراکمتر، صلبتر و با تحرک جانبی کمتر سوق میدهد. از آنجا که این تغییرات میتوانند مستقیماً بر نفوذپذیری ترکیبات درمانی تأثیر بگذارند، توجه به ویژگیهای بیوفیزیکی غشای سرطانی بهعنوان یک هدف دارویی بالقوه در طراحی درمانهای نوین از اهمیت بالایی برخوردار است.
روش کار: مدلهای غشای طبیعی و سرطانی پستان بر اساس دادههای لیپیدومیک گزارششده طراحی شدند. مدل طبیعی شامل ترکیبی نامتقارن در دو لایه بود، در حالی که در مدل سرطانی، تقارن لیپیدی بین لایهها برقرار شد و مقادیر فسفاتیدیلسرین و فسفاتیدیلاتانولآمین در لایه خارجی افزایش یافت. شبیهسازیها در دو مقیاس تماماتمی با میدان نیروی CHARMM36m به مدت ۲۰۰ نانوثانیه و درشتدانه با میدان نیروی Martini 2.2 به مدت ۵ میکروثانیه انجام شد. پارامترهای ضخامت دولایه، مساحت به ازای هر لیپید، میزان درهمرفتگی زنجیرهها، پارامتر نظم و ضریب انتشار جانبی محاسبه و مقایسه شدند.
یافتهها: تحلیل جامع شاخصهای ساختاری و دینامیکی نشان داد که غشای سرطانی با افزایش ضخامت و کاهش مساحت سطح به ازای هر لیپید همراه است. افزون بر این، افزایش پارامتر نظم زنجیرههای آسیل و کاهش ضریب انتشار جانبی در غشای سرطانی مشاهده شد که با کاهش درهمرفتگی زنجیرهها تطابق کامل دارد. نتایج شبیهسازیهای درشتدانه نیز روندهای مشابهی را تأیید کردند.
نتیجهگیری: این تغییرات فیزیکوشیمیایی نشان میدهند که دگرگونی پروفایل لیپیدی در سلولهای سرطانی، غشا را به وضعیتی متراکمتر، صلبتر و با تحرک جانبی کمتر سوق میدهد. از آنجا که این تغییرات میتوانند مستقیماً بر نفوذپذیری ترکیبات درمانی تأثیر بگذارند، توجه به ویژگیهای بیوفیزیکی غشای سرطانی بهعنوان یک هدف دارویی بالقوه در طراحی درمانهای نوین از اهمیت بالایی برخوردار است.
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |