肺癌，作為世界上致死率最高的癌癥之一，其復(fù)雜而隱秘的生物學(xué)機(jī)制一直是醫(yī)學(xué)研究的重點。但科學(xué)不僅僅是冰冷的數(shù)據(jù)和公式，它同樣可以擁有藝術(shù)的溫度和美感。本文以一種獨特的視角，帶您領(lǐng)略10張精選的肺癌機(jī)制圖——它們不僅在科學(xué)上深入探討了肺癌的增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移機(jī)制等等，更在視覺上展現(xiàn)出了科學(xué)的藝術(shù)之美。
從腫瘤微環(huán)境的細(xì)膩描繪到免疫逃逸的精妙構(gòu)圖，這些插圖如同一幅幅精致的藝術(shù)作品，將復(fù)雜的生物學(xué)過程轉(zhuǎn)化為直觀、生動的圖像。我們將從藝術(shù)的角度出發(fā)，細(xì)致解讀這些美圖背后的科學(xué)原理，帶您領(lǐng)略科學(xué)與藝術(shù)的完美結(jié)合。
01《Mapping lung squamous cell carcinoma pathogenesis through in vitro and in vivo models》Visxon解讀
Visxon：這張圖片詳細(xì)闡述了從人類或小鼠氣道上皮細(xì)胞以及肺鱗狀細(xì)胞癌（LUSC）組織建立空氣-液體界面（ALI）和3D器官培養(yǎng)的過程。圖片顯示，正常氣道基底細(xì)胞在ALI或3D培養(yǎng)條件下，能夠產(chǎn)生具有分化細(xì)胞的偽層狀上皮片或空心器官樣體。而LUSC細(xì)胞則形成具有異常增生特征的上皮片和更實心、無序的器官樣體，這直觀地展示了正常細(xì)胞與癌細(xì)胞在形態(tài)和結(jié)構(gòu)上的差異。圖片進(jìn)一步指出，這些培養(yǎng)的細(xì)胞可以進(jìn)行遺傳和藥理學(xué)操作，以研究在LUSC樣本中反復(fù)識別的分子變化的表型后果。這為理解LUSC的分子機(jī)制提供了實驗平臺。此外，器官樣體的應(yīng)用不僅限于體外藥物篩選，還可以通過移植到小鼠體內(nèi)來評估它們形成腫瘤的能力和對治療的響應(yīng)。圖片的設(shè)計巧妙地結(jié)合了科學(xué)性和視覺性，通過直觀的圖形和清晰的標(biāo)注，使復(fù)雜的生物醫(yī)學(xué)概念變得易于理解。色彩的運(yùn)用區(qū)分了不同類型的細(xì)胞和培養(yǎng)條件，而布局的層次性則幫助觀眾逐步了解從正常細(xì)胞到癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)變過程以及體外模型的應(yīng)用。整體而言，這張圖片不僅提供了對LUSC研究的深入見解，也展示了科學(xué)可視化在傳達(dá)復(fù)雜信息中的力量。
參考文獻(xiàn)：https://www.nature.com/articles/s42003-021-02470-x
02《Mapping the immune terrain in lung adenocarcinoma progression: Tfh-like cells in tertiary lymphoid structures》
Visxon：這張圖通過色彩、分層布局、視覺流動性和抽象設(shè)計，展示了肺腺癌（LUAD）和正常肺組織中不同免疫細(xì)胞的行為及其在腫瘤微環(huán)境中的作用。左側(cè)展示了肺腺癌的發(fā)展過程，從正常肺組織到不同階段的腺癌（AIS、MIA、IAC），右側(cè)展示了CD4+ T細(xì)胞分化為Tfh-like細(xì)胞的詳細(xì)機(jī)制，并進(jìn)一步說明了這些細(xì)胞在成熟次級淋巴結(jié)構(gòu)（TLS）中的功能及其在腫瘤中的潛在角色。通過顏色編碼，觀眾可以輕松辨認(rèn)出不同的細(xì)胞類型（如CD4+ T細(xì)胞、B細(xì)胞和癌細(xì)胞）及其功能狀態(tài)。箭頭和線條引導(dǎo)視線，形成了視覺流動性，使信息層次分明，易于理解。整體設(shè)計簡潔明了，既保留了科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)性，又具有美學(xué)價值，成功傳遞了復(fù)雜的科學(xué)概念。文章來源：https://link.springer.com/article/10.1007/s13402-024-00936-803《Targeting microRNAs as a promising anti-cancer therapeutic strategy against traffic-related air pollution-mediated lung cancer》
Visxon：這張圖解詳細(xì)闡釋了細(xì)顆粒物（PM）如何通過多種生物學(xué)途徑與肺癌發(fā)展相關(guān)聯(lián)。在圖中，PM首先誘導(dǎo)肺上皮細(xì)胞產(chǎn)生活性氧（ROS）和氧化應(yīng)激，這觸發(fā)了免疫細(xì)胞的浸潤和炎癥反應(yīng)。促炎細(xì)胞因子如IL-6、IL-1β、INF-γ、TNF-α和IL-21的產(chǎn)生，進(jìn)一步加劇了慢性肺部炎癥，為肺癌提供了一個有利的環(huán)境。同時，PM還可能通過表觀遺傳學(xué)改變，如組蛋白修飾和DNA甲基化，以及miRNA表達(dá)的調(diào)控，影響基因的表達(dá)和細(xì)胞功能。端粒的縮短也與細(xì)胞衰老和癌癥風(fēng)險增加相關(guān)。此外，EGFR信號通路的激活可能促進(jìn)肺癌的進(jìn)展。圖解的設(shè)計采用了直觀的符號和圖示，清晰地呈現(xiàn)了從氧化應(yīng)激到慢性炎癥，再到表觀遺傳學(xué)改變和免疫反應(yīng)的整個生物學(xué)過程。它不僅科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，而且視覺效果突出，有效傳達(dá)了PM與肺癌之間的復(fù)雜聯(lián)系。該圖解是利用BioRender.com創(chuàng)建的，提供了一個易于理解的平臺，幫助研究人員和公眾更好地理解環(huán)境污染如何影響肺癌的發(fā)病機(jī)制。
參考文獻(xiàn)：https://www.researchgate.net/publication/375185104_Targeting_microRNAs_as_a_promising_anti-cancer_therapeutic_strategy_against_traffic-related_air_pollution-mediated_lung_cancer
04《Lung cancer: MedlinePlus Genetics》
Visxon：這張圖片以簡潔明了的方式闡釋了癌癥轉(zhuǎn)移的基本概念，特別是肺癌的轉(zhuǎn)移過程。它清晰地展示了癌癥從原發(fā)腫瘤通過血液和淋巴系統(tǒng)擴(kuò)散到身體其他部位，形成轉(zhuǎn)移性腫瘤。圖片特別指出了肺癌常見的轉(zhuǎn)移目標(biāo)，如腦部和肺部，突出了癌癥的侵襲性。設(shè)計上，圖片可能采用了不同的視覺元素來區(qū)分原發(fā)腫瘤和轉(zhuǎn)移性腫瘤，以及它們在身體中的位置，使得信息傳達(dá)直觀易懂。參考資料：https://medlineplus.gov/genetics/condition/lung-cancer/
05《Cell-by-Cell: Unlocking Lung Cancer Pathogenesis》
Visxon：這張圖片概括了正常肺組織發(fā)展至肺鱗狀細(xì)胞癌（PML）和肺腺癌（LUAD）的縱向疾病進(jìn)程。通過不同階段的追蹤，它揭示了肺癌的早期診斷和治療的潛在干預(yù)窗口。圖片強(qiáng)調(diào)了先進(jìn)支氣管鏡技術(shù)在早期識別肺癌中的作用，以及單細(xì)胞和空間分析技術(shù)在深入理解肺癌分子和細(xì)胞層面異質(zhì)性中的重要性。這些技術(shù)的應(yīng)用有助于在疾病發(fā)展的早期階段捕捉關(guān)鍵分子事件，為預(yù)防和治療提供了機(jī)會。圖片通過視覺化表示，如時間軸和不同顏色或標(biāo)記的區(qū)分，清晰地展示了從正常肺到肺癌的轉(zhuǎn)變過程，指出了早期干預(yù)的重要性。總結(jié)來說，這張圖片為肺癌的早期診斷、干預(yù)和治療提供了科學(xué)依據(jù)，突出了單細(xì)胞和空間分析在揭示疾病進(jìn)程中的價值，并為未來的預(yù)防和治療策略的開發(fā)提供了方向。
參考文獻(xiàn)：https://www.mdpi.com/2072-6694/14/14/3424
06《Non-small-cell lung cancers: a heterogeneous set of diseases》
Visxon：這張圖片總結(jié)了肺上皮細(xì)胞的不同類型及其在肺鱗狀細(xì)胞癌（SCC）和肺腺癌（ADC）中的模型化表現(xiàn)。圖片中展示了從近端到遠(yuǎn)端的肺上皮細(xì)胞，包括假復(fù)層柱狀上皮、棒狀細(xì)胞、纖毛細(xì)胞、杯狀細(xì)胞和基底細(xì)胞，以及在肺泡空間中的AT2細(xì)胞。每種細(xì)胞類型都有其特定的標(biāo)記物，如CCSP、AcTUB、KRT5、p63等。在肺SCC和ADC的模型化中，特定基因和蛋白質(zhì)的表達(dá)模式起到關(guān)鍵作用。例如，SCC可能通過SOX2、KrasG12D、p63和Lkb1的特定組合來建模，而ADC則涉及TTF1、KrasG12D和EGFR突變等。此外，圖片還提到了神經(jīng)內(nèi)分泌細(xì)胞在肺腫瘤中的重要性。視覺設(shè)計上，圖片通過清晰的圖表和標(biāo)記物區(qū)分，幫助觀眾理解復(fù)雜的細(xì)胞類型和它們在肺癌發(fā)展中的角色。
參考文獻(xiàn)：https://www.nature.com/articles/nrc3775
07《Applications and advancements of nanoparticle-based drug delivery in alleviating lung cancer and chronic obstructive pulmonary disease》
Visxon：這張圖片概括了COPD和肺癌之間的共同病理機(jī)制，聚焦于基質(zhì)金屬蛋白酶（MMPs）和TGFβ信號通路的激活、低氧誘導(dǎo)的細(xì)胞反應(yīng)、炎癥細(xì)胞的募集、上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化、血管生成、細(xì)胞增殖失調(diào)、DNA損傷、miRNA調(diào)控、細(xì)胞凋亡和氧化應(yīng)激等關(guān)鍵生物過程。特別強(qiáng)調(diào)了香煙煙霧作為這些疾病的主要風(fēng)險因素，它通過導(dǎo)致氧化應(yīng)激和DNA損傷，觸發(fā)疾病發(fā)展。圖片中的信號通路和細(xì)胞過程展示了COPD和肺癌病理生理學(xué)的復(fù)雜性。EGFR信號通路在肺癌發(fā)展中起到關(guān)鍵作用，而TGFβ通路則與肺組織纖維化和腫瘤形成相關(guān)。上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化（EMT）和血管生成在腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移中起著核心作用。miRNA和DNA損傷的調(diào)控影響基因表達(dá)，進(jìn)而影響疾病進(jìn)展。視覺設(shè)計上，通過清晰的圖標(biāo)和術(shù)語，圖片有效地傳達(dá)了疾病機(jī)制的復(fù)雜性，將科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)性與視覺清晰性結(jié)合起來，提供了一個全面的理解框架，為開發(fā)新的治療策略提供了科學(xué)依據(jù)。
參考文獻(xiàn)：https://link.springer.com/article/10.1007/s00210-023-02830-w
08《The Resistance Mechanisms of Lung Cancer Immunotherapy》
Visxon：這張圖片詳細(xì)描述了肺癌免疫治療耐藥性的各種機(jī)制，包括腫瘤內(nèi)在因素、宿主相關(guān)特征和腫瘤外在因素。腫瘤免疫原性、TMB、新抗原以及免疫檢查點如CTLA-4和PD-L1在免疫治療中扮演重要角色。圖片強(qiáng)調(diào)了基因突變、表觀遺傳學(xué)改變，以及T細(xì)胞受體多樣性對T細(xì)胞功能的影響。免疫抑制細(xì)胞如Treg、MDSC和TAM，以及細(xì)胞因子如TGF-β和IL-6，在腫瘤微環(huán)境中促進(jìn)免疫逃逸。宿主因素，包括腸道微生物組、飲食和藥物，也會影響免疫治療的效果。圖片還提到了T細(xì)胞耗竭標(biāo)志物，如PD-L1、B7-H4、TIM-3和LAG-3。這些因素的復(fù)雜互動構(gòu)成了肺癌免疫治療耐藥性的全貌，指出了未來研究和治療策略的方向。參考文獻(xiàn)：https://www.frontiersin.org/journals/oncology/articles/10.3389/fonc.2020.568059/full
09《Expert Opinion on Drug Delivery ISSN: (Print) ( Inhaled cytotoxic chemotherapy: clinical challenges, recent developments, and future prospects Inhaled cytotoxic chemotherapy: clinical challenges, recent developments, and future prospects》
Visxon：這張圖片概述了一種創(chuàng)新的肺癌治療藥物遞送方法：吸入式干粉化療。通過干粉吸入器，化療藥物以微?；蚣{米載體的形式直接進(jìn)入肺部。微粒的空氣動力學(xué)直徑?jīng)Q定了它們在導(dǎo)氣區(qū)或呼吸區(qū)的沉積，而納米載體則利用其組成、表面特性和尺寸逃避清除機(jī)制，實現(xiàn)在肺液中的藥物控釋。特別地，納米醫(yī)學(xué)的應(yīng)用允許通過配體-受體相互作用，將藥物直接靶向至腫瘤細(xì)胞，提高了治療的精確性。此外，圖片還展示了肺部的粘液和肺泡巨噬細(xì)胞，這些因素可能影響藥物的沉積和保留。整體而言，這種策略為肺癌治療提供了一種潛在的高效率、副作用小的治療手段，有望改善患者的治療效果和生活質(zhì)量。參考文獻(xiàn)：https://www.researchgate.net/publication/344646550_Expert_Opinion_on_Drug_Delivery_ISSN_Print_Inhaled_cytotoxic_chemotherapy_clinical_challenges_recent_developments_and_future_prospects_Inhaled_cytotoxic_chemotherapy_clinical_challenges_recent_develop?_tp=eyJjb250ZXh0Ijp7ImZpcnN0UGFnZSI6Il9kaXJlY3QiLCJwYWdlIjoiX2RpcmVjdCJ9fQ10《The potential applications of microparticles in the diagnosis, treatment, and prognosis of lung cancer》
Visxon：這張圖片指出微粒體促進(jìn)肺癌的增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移。微粒體在腫瘤微環(huán)境中發(fā)揮多重作用，攜帶DNA、RNA和蛋白質(zhì)等分子，影響接收細(xì)胞的功能，從而可能促進(jìn)肺癌細(xì)胞的增殖和侵襲性。此外，微粒體在血管生成中的作用對腫瘤生長和轉(zhuǎn)移至關(guān)重要，同時它們也可能參與調(diào)節(jié)腫瘤微環(huán)境中的炎癥反應(yīng)，進(jìn)一步影響腫瘤進(jìn)展和免疫逃逸。微粒體與肺癌相關(guān)的疾病狀態(tài)，例如骨轉(zhuǎn)移和肺纖維化，突出了它們在肺癌發(fā)展中的重要性。通過視覺元素，圖片清晰展示了微粒體在肺癌的多方面作用，包括它們參與的細(xì)胞間通訊和對腫瘤細(xì)胞行為的影響。整體而言，這張圖片強(qiáng)調(diào)了微粒體在肺癌發(fā)展中的復(fù)雜作用，并為深入研究其機(jī)制和開發(fā)新的治療策略提供了新的視角。參考文獻(xiàn)：
https://translational-medicine.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12967-022-03599-x
編輯：畫瓜
排版：梔子
關(guān)于Visxon
Visxon，是一家專注于生物醫(yī)學(xué)美圖領(lǐng)域的企業(yè)。我們的團(tuán)隊由來自海外知名學(xué)府的生物技術(shù)專家、國內(nèi)985高校的醫(yī)學(xué)、藥學(xué)、生物技術(shù)高材生，以及國內(nèi)知名美院的設(shè)計師等人才組成。作為一支強(qiáng)大的團(tuán)隊，我們匯聚了多領(lǐng)域的專業(yè)知識和豐富經(jīng)驗，致力于為生命科學(xué)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域提供卓越的生物醫(yī)學(xué)美圖服務(wù)。
本文系作者 @TIMEDOO 原創(chuàng)發(fā)布在 肽度TIMEDOO。未經(jīng)許可，禁止轉(zhuǎn)載。
