近日，放電等離子體及其生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用團隊趙彤副教授在國際期刊PHYSICS OF PLASMAS雜志上發(fā)表了題為“Molecular Dynamics Simulations of the Permeation and Distribution of Plasma ROS in Aquaporin-1”的研究性論文，并被選為Editor's Pick文章（Editor's Picks serve to highlight articles with excellent scientific quality and are representative of the work taking place in a specific field）。

近年來，大氣壓低溫等離子體（CAP）選擇性誘導(dǎo)腫瘤細胞凋亡已成為研究熱點，但其具體機制尚不清楚。癌細胞膜上過表達的水通道蛋白（AQPs）被認為是CAP選擇性治療癌癥機制的關(guān)鍵所在。在該研究中，CAP所產(chǎn)生的活性氧粒子（ROS）通過水通道蛋白-1（AQP1）在癌細胞膜上選擇性跨膜運輸，從而為等離子體滅活癌細胞提供了微觀證據(jù)。基于GROMOS 53A6力場，通過經(jīng)典分子動力學(xué)模擬，確定了ROS的膜穿透過程、ROS在癌細胞膜上的分布以及ROS在AQP1上的自由能大小。ROS分布表明AQP1的存在導(dǎo)致親水性ROS在細胞膜上的分布更加深入。同時，親水性ROS通過AQP1運動的自由能明顯低于其在正常脂質(zhì)雙分子層上運動的自由能。因此，癌細胞膜上AQP1的過度表達可以提高親水性ROS進入癌細胞的效率。這些結(jié)果表明，癌細胞膜上AQP1的存在可以提高ROS跨膜運輸?shù)男剩⒃谠铀缴辖沂玖?/span>CAP選擇性滅活癌細胞的微觀機制，有助于深化人們對于等離子體輔助癌癥治療的理解。

趙彤副教授為該論文通訊作者，碩士研究生王梓宸為第一作者，該項研究工作得到了國家自然科學(xué)基金、山東省自然科學(xué)基金的資助。

原文鏈接：https://doi.org/10.1063/5.0057240