Трансформированная клетка - Эш Б.Б.
Скачать (прямая ссылка):
ht — h0 exp (— t/T2) — -y 3C-T * ,
где G — градиент магнитного поля, a D — половина диффузионного коэффициента воды. Если градиент поля небольшой, а т — достаточ-
274
но короткое, то величиной диффузии можно пренебречь и определить Т2 по наклону линии графика, отражающего изменение In (ftt/A0)i зависимое от t:
X _______________L____________.
2 наклон In (&t/A0) против t
Если градиент поля G известен, можно определить D.
Значения Тх и Т2 для чистой воды при 25 °С порядка 3000 и 2700 мс соответственно. В исследованиях биологических систем обнаружено укорочение Тх воды до 100—1 000 мс, а Т2 — еще более короткое (10—200 мс). Существует много предположений, объясняющих такое сокращение времени релаксации, которые в целом сводятся к тому, что такое укорочение в живых системах показывает снижение свободы движения, по крайней мере, некоторой части молекул воды в клетке. Снижение значений Тх и Т2 означает уменьшение скорости движения усредненной молекулы воды в системе. Так, значения времени релаксации воды показали сложность эффектов* которые появляются во всех других компонентах живых систем. Свойства воды стали макроскопическим отражением множества тонких изменений клеточной физиологии. Вода —зонд, который может быть использован для обогащения наших знаний о трансформированных и нормальных клетках. Изменения свойства воды отражают существенные изменения молекулярной структуры мембран, цитоскелета и клеточных органелл. Таким образом, состояние воды является интегральным показателем тонких механизмов трансформации клеток, который легко можно определять по параметрам ЯМР.
9.1,3. Определение различий свойств воды в нормальных
и трансформированных тканях
Давно было установлено, что содержание воды в опухолях выше, чем в тканях организма-хозяина. Еще в 1916 г. Cramer (1916) представил данные, согласно которым процентное содержание воды в опухолях было связано со скоростью их роста — быстрорастущие опухоли имели более высокое содержание воды. McEwen и Haven (1941) затем установили, что такого рода изменения не были обусловлены потерей сухих веществ клеток, а являются следствием поглощения воды трансформированными клетками. Schlottman и Rubenow (1932) обнаружили, что повышение содержания воды происходит не только в опухолях, айв отдаленных тканях организма, что говорит о системном эффекте. Эти результаты, полученные в ранних работах, свидетельствуют о связи содержания воды в тканях и способности их к росту, а в некоторых случаях о прямой связи свойств воды и опухолевого процесса. В 1950 г., используя многолучевой интерференционный микроскоп, Mellors и сотрудники (1953) обнаружили, что отдельные клетки саркомы содержат больше воды, чем нормальные фибробласты. Downing и сотрудники (1962), также используя интерферометрию для исследования гидратации нормальных и опухолевых клеток, установили, что увеличение содержания воды в опухоли
19*
275
Таблица 7, Время релаксации протонов воды нормальных и опухолевых тканей
Ткани Время спин-решеточной релакса Источник
ции, Тх (мс)
Нормальные Опухолевые
Человек (24 MHz)
легкие 788 1110 Damadian et al. (1973)
молочная железа 367 1080
кожа 616 1047
желудок 765 1238
тонкий кишечник 641 1122
мышца 1023 1413
мочевой пузырь 891 1245
кость 554 1027
печень 570 832
селезенка 701 1113
яичник 989 1282
щитовидная железа 882 1072
Человек (30 MHz)
молочная железа 682 874 Medina et al. (1975)
Мышь (100 MHz)
мышца 850 880 Iijima et al. (1973)
печень 420 480
мозг 840 930
Человек (25 MHz)
молочная железа 415 819 Kasturi et al. (1976)
желудок 841 997
шейка матки 825 1089
кожа 360 1037
