肺癌，作为世界上致死率最高的癌症之一，其复杂而隐秘的生物学机制一直是医学研究的重点。但科学不仅仅是冰冷的数据和公式，它同样可以拥有艺术的温度和美感。本文以一种独特的视角，带您领略10张精选的肺癌机制图——它们不仅在科学上深入探讨了肺癌的增殖、侵袭和转移机制等等，更在视觉上展现出了科学的艺术之美。
从肿瘤微环境的细腻描绘到免疫逃逸的精妙构图，这些插图如同一幅幅精致的艺术作品，将复杂的生物学过程转化为直观、生动的图像。我们将从艺术的角度出发，细致解读这些美图背后的科学原理，带您领略科学与艺术的完美结合。
01《Mapping lung squamous cell carcinoma pathogenesis through in vitro and in vivo models》
Visxon解读
Visxon：这张图片详细阐述了从人类或小鼠气道上皮细胞以及肺鳞状细胞癌（LUSC）组织建立空气-液体界面（ALI）和3D器官培养的过程。图片显示，正常气道基底细胞在ALI或3D培养条件下，能够产生具有分化细胞的伪层状上皮片或空心器官样体。而LUSC细胞则形成具有异常增生特征的上皮片和更实心、无序的器官样体，这直观地展示了正常细胞与癌细胞在形态和结构上的差异。图片进一步指出，这些培养的细胞可以进行遗传和药理学操作，以研究在LUSC样本中反复识别的分子变化的表型后果。这为理解LUSC的分子机制提供了实验平台。此外，器官样体的应用不仅限于体外药物筛选，还可以通过移植到小鼠体内来评估它们形成肿瘤的能力和对治疗的响应。图片的设计巧妙地结合了科学性和视觉性，通过直观的图形和清晰的标注，使复杂的生物医学概念变得易于理解。色彩的运用区分了不同类型的细胞和培养条件，而布局的层次性则帮助观众逐步了解从正常细胞到癌细胞的转变过程以及体外模型的应用。整体而言，这张图片不仅提供了对LUSC研究的深入见解，也展示了科学可视化在传达复杂信息中的力量。
参考文献：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解读
Visxon：这张图通过色彩、分层布局、视觉流动性和抽象设计，展示了肺腺癌（LUAD）和正常肺组织中不同免疫细胞的行为及其在肿瘤微环境中的作用。左侧展示了肺腺癌的发展过程，从正常肺组织到不同阶段的腺癌（AIS、MIA、IAC），右侧展示了CD4+ T细胞分化为Tfh-like细胞的详细机制，并进一步说明了这些细胞在成熟次级淋巴结构（TLS）中的功能及其在肿瘤中的潜在角色。通过颜色编码，观众可以轻松辨认出不同的细胞类型（如CD4+ T细胞、B细胞和癌细胞）及其功能状态。箭头和线条引导视线，形成了视觉流动性，使信息层次分明，易于理解。整体设计简洁明了，既保留了科学严谨性，又具有美学价值，成功传递了复杂的科学概念。文章来源：https://link.springer.com/article/10.1007/s13402-024-00936-8
03《Targeting microRNAs as a promising anti-cancer therapeutic strategy against traffic-related air pollution-mediated lung cancer》
Visxon解读
Visxon：这张图解详细阐释了细颗粒物（PM）如何通过多种生物学途径与肺癌发展相关联。在图中，PM首先诱导肺上皮细胞产生活性氧（ROS）和氧化应激，这触发了免疫细胞的浸润和炎症反应。促炎细胞因子如IL-6、IL-1β、INF-γ、TNF-α和IL-21的产生，进一步加剧了慢性肺部炎症，为肺癌提供了一个有利的环境。同时，PM还可能通过表观遗传学改变，如组蛋白修饰和DNA甲基化，以及miRNA表达的调控，影响基因的表达和细胞功能。端粒的缩短也与细胞衰老和癌症风险增加相关。此外，EGFR信号通路的激活可能促进肺癌的进展。图解的设计采用了直观的符号和图示，清晰地呈现了从氧化应激到慢性炎症，再到表观遗传学改变和免疫反应的整个生物学过程。它不仅科学严谨，而且视觉效果突出，有效传达了PM与肺癌之间的复杂联系。该图解是利用BioRender.com创建的，提供了一个易于理解的平台，帮助研究人员和公众更好地理解环境污染如何影响肺癌的发病机制。
参考文献：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解读
Visxon：这张图片以简洁明了的方式阐释了癌症转移的基本概念，特别是肺癌的转移过程。它清晰地展示了癌症从原发肿瘤通过血液和淋巴系统扩散到身体其他部位，形成转移性肿瘤。图片特别指出了肺癌常见的转移目标，如脑部和肺部，突出了癌症的侵袭性。设计上，图片可能采用了不同的视觉元素来区分原发肿瘤和转移性肿瘤，以及它们在身体中的位置，使得信息传达直观易懂。参考资料：https://medlineplus.gov/genetics/condition/lung-cancer/
05《Cell-by-Cell: Unlocking Lung Cancer Pathogenesis》
Visxon解读
Visxon：这张图片概括了正常肺组织发展至肺鳞状细胞癌（PML）和肺腺癌（LUAD）的纵向疾病进程。通过不同阶段的追踪，它揭示了肺癌的早期诊断和治疗的潜在干预窗口。图片强调了先进支气管镜技术在早期识别肺癌中的作用，以及单细胞和空间分析技术在深入理解肺癌分子和细胞层面异质性中的重要性。这些技术的应用有助于在疾病发展的早期阶段捕捉关键分子事件，为预防和治疗提供了机会。图片通过视觉化表示，如时间轴和不同颜色或标记的区分，清晰地展示了从正常肺到肺癌的转变过程，指出了早期干预的重要性。总结来说，这张图片为肺癌的早期诊断、干预和治疗提供了科学依据，突出了单细胞和空间分析在揭示疾病进程中的价值，并为未来的预防和治疗策略的开发提供了方向。
参考文献：https://www.mdpi.com/2072-6694/14/14/3424
06《Non-small-cell lung cancers: a heterogeneous set of diseases》
Visxon解读
Visxon：这张图片总结了肺上皮细胞的不同类型及其在肺鳞状细胞癌（SCC）和肺腺癌（ADC）中的模型化表现。图片中展示了从近端到远端的肺上皮细胞，包括假复层柱状上皮、棒状细胞、纤毛细胞、杯状细胞和基底细胞，以及在肺泡空间中的AT2细胞。每种细胞类型都有其特定的标记物，如CCSP、AcTUB、KRT5、p63等。在肺SCC和ADC的模型化中，特定基因和蛋白质的表达模式起到关键作用。例如，SCC可能通过SOX2、KrasG12D、p63和Lkb1的特定组合来建模，而ADC则涉及TTF1、KrasG12D和EGFR突变等。此外，图片还提到了神经内分泌细胞在肺肿瘤中的重要性。视觉设计上，图片通过清晰的图表和标记物区分，帮助观众理解复杂的细胞类型和它们在肺癌发展中的角色。
参考文献：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解读
Visxon：这张图片概括了COPD和肺癌之间的共同病理机制，聚焦于基质金属蛋白酶（MMPs）和TGFβ信号通路的激活、低氧诱导的细胞反应、炎症细胞的募集、上皮-间质转化、血管生成、细胞增殖失调、DNA损伤、miRNA调控、细胞凋亡和氧化应激等关键生物过程。特别强调了香烟烟雾作为这些疾病的主要风险因素，它通过导致氧化应激和DNA损伤，触发疾病发展。图片中的信号通路和细胞过程展示了COPD和肺癌病理生理学的复杂性。EGFR信号通路在肺癌发展中起到关键作用，而TGFβ通路则与肺组织纤维化和肿瘤形成相关。上皮-间质转化（EMT）和血管生成在肿瘤的侵袭和转移中起着核心作用。miRNA和DNA损伤的调控影响基因表达，进而影响疾病进展。视觉设计上，通过清晰的图标和术语，图片有效地传达了疾病机制的复杂性，将科学严谨性与视觉清晰性结合起来，提供了一个全面的理解框架，为开发新的治疗策略提供了科学依据。
参考文献：https://link.springer.com/article/10.1007/s00210-023-02830-w
08《The Resistance Mechanisms of Lung Cancer Immunotherapy》
Visxon解读
Visxon：这张图片详细描述了肺癌免疫治疗耐药性的各种机制，包括肿瘤内在因素、宿主相关特征和肿瘤外在因素。肿瘤免疫原性、TMB、新抗原以及免疫检查点如CTLA-4和PD-L1在免疫治疗中扮演重要角色。图片强调了基因突变、表观遗传学改变，以及T细胞受体多样性对T细胞功能的影响。免疫抑制细胞如Treg、MDSC和TAM，以及细胞因子如TGF-β和IL-6，在肿瘤微环境中促进免疫逃逸。宿主因素，包括肠道微生物组、饮食和药物，也会影响免疫治疗的效果。图片还提到了T细胞耗竭标志物，如PD-L1、B7-H4、TIM-3和LAG-3。这些因素的复杂互动构成了肺癌免疫治疗耐药性的全貌，指出了未来研究和治疗策略的方向。参考文献：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解读
Visxon：这张图片概述了一种创新的肺癌治疗药物递送方法：吸入式干粉化疗。通过干粉吸入器，化疗药物以微粒或纳米载体的形式直接进入肺部。微粒的空气动力学直径决定了它们在导气区或呼吸区的沉积，而纳米载体则利用其组成、表面特性和尺寸逃避清除机制，实现在肺液中的药物控释。特别地，纳米医学的应用允许通过配体-受体相互作用，将药物直接靶向至肿瘤细胞，提高了治疗的精确性。此外，图片还展示了肺部的粘液和肺泡巨噬细胞，这些因素可能影响药物的沉积和保留。整体而言，这种策略为肺癌治疗提供了一种潜在的高效率、副作用小的治疗手段，有望改善患者的治疗效果和生活质量。参考文献：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=eyJjb250ZXh0Ijp7ImZpcnN0UGFnZSI6Il9kaXJlY3QiLCJwYWdlIjoiX2RpcmVjdCJ9fQ
10《The potential applications of microparticles in the diagnosis, treatment, and prognosis of lung cancer》
Visxon解读
Visxon：这张图片指出微粒体促进肺癌的增殖、侵袭和转移。微粒体在肿瘤微环境中发挥多重作用，携带DNA、RNA和蛋白质等分子，影响接收细胞的功能，从而可能促进肺癌细胞的增殖和侵袭性。此外，微粒体在血管生成中的作用对肿瘤生长和转移至关重要，同时它们也可能参与调节肿瘤微环境中的炎症反应，进一步影响肿瘤进展和免疫逃逸。微粒体与肺癌相关的疾病状态，例如骨转移和肺纤维化，突出了它们在肺癌发展中的重要性。通过视觉元素，图片清晰展示了微粒体在肺癌的多方面作用，包括它们参与的细胞间通讯和对肿瘤细胞行为的影响。整体而言，这张图片强调了微粒体在肺癌发展中的复杂作用，并为深入研究其机制和开发新的治疗策略提供了新的视角。参考文献：
https://translational-medicine.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12967-022-03599-x
编辑：画瓜
排版：栀子
