发布时间:2016-03-09 14:30 原文链接: DevCell:癌细胞如何补给养料自我快速繁殖

  癌细胞可以无线分裂并且产生许多新型的肿瘤细胞,而许多快速增殖的细胞所需要的能量都为葡萄糖;科学家们认为组成癌细胞的大多数细胞群都是通过葡萄糖来获取能量,而近日刊登于国际杂志Developmental Cell上的一篇报告中,来自MIT的科学家就发现,新形成的癌细胞中细胞材料的最大来源就是氨基酸,而细胞对氨基酸的消耗却较少;该研究为揭示癌细胞代谢及开发新型抗癌药物提供了新的思路。

  研究者Matthew Vander Heiden说道,如果你想成功靶向作用癌细胞代谢,那么你就需要去理解癌细胞如何通过不同的路径来制造细胞的内容物;20世纪20年代以来,科学家们就知道癌细胞产生能量的方式异于正常细胞,这种现象称之为沃伯格效应;正常细胞可以利用葡萄糖作为能量来源,其可以通过一系列需氧的复杂化学反应来破碎葡萄糖,沃伯格效应则指出,肿瘤细胞会选择性地利用一种名为发酵的低效率的代谢策略,这种策略并不需要氧气而且还会产生少量能量。

  近来,研究者们认为,癌细胞可以利用一种可替代的策略来产生构建新细胞的组分,然而认为这种假设不合理的一种看法就是,许多葡萄糖可以被转化成为乳酸盐,而这种乳酸盐并不会被细胞所利用,因此目前并没有研究具体揭示新生癌细胞的组成机制。由于哺乳动物可以摄入多样化的食物,而研究者似乎并不清楚到底是哪种食物组成了新生癌细胞的细胞材料。

  本文研究中,研究者在培养民众培育了不同种类的癌细胞和正常细胞,他们以标记不同形式碳和氮的营养物质培养细胞,同时追踪原始分子的最终去向,研究者还在细胞分裂前后测定细胞的重量,这就可以帮助他们计算每种可用营养物组成细胞量的百分比。尽管细胞可以高比例地消耗葡萄糖和谷氨酰胺,研究者们还发现,这两种分子在新生细胞的组成上所占比例甚少,葡萄糖仅占到了10%-15%,而谷氨酰胺也仅占到了10%的比例,而组成细胞材料中的最大成分就是氨基酸,其是组成蛋白质的基本元件,氨基酸就可以为新生成的细胞贡献出大多数的碳原子,并且占到了20%-40%的细胞量。

  如今研究者仍然不清楚增殖的人类细胞为何会消耗如此多的葡萄糖,结合此前研究发现,研究者发现,细胞所消耗的很多葡萄糖都是作为乳酸盐来分泌的。研究者指出,目前我们正在通过深入研究来理解沃伯格效应如何帮助细胞再生,以及为何葡萄糖向乳酸盐的转化可以帮助细胞利用氨基酸来构建细胞量。

相关文章

科学家开发出预防动物癌症的纳米疫苗可有效抑制癌细胞扩散

据10日发表在《细胞·报告医学》期刊上的一项最新研究,美国马萨诸塞大学阿默斯特分校团队开发出一种预防动物癌症的纳米疫苗,在预防小鼠黑色素瘤、胰腺癌和三阴性乳腺癌方面表现出显著效果。接种该疫苗的小鼠中,......

新研究:阻断或抑制一种特殊基因可选择性杀伤癌细胞

国际期刊《内分泌学前沿》日前刊登的一项新研究揭示,一种特殊基因对肠道吸收维生素D及其后续代谢过程至关重要,阻断或抑制该基因能够选择性抑制癌细胞生长。这一发现在癌症治疗等精准医学领域具有广阔应用前景。维......

纳米粒子减缓乳腺癌发展机理揭示

巴西奥斯瓦尔多克鲁兹基金会研究人员发现了纳米粒子有效抑制癌细胞发展的相关机理,即纳米粒子能有效抑制癌细胞增殖,也能阻止肿瘤向其他器官转移。相关论文发表在最新一期《癌症纳米技术》上。研究人员将患有乳腺癌......

Nature:胰腺癌的神经黑客行动!秘癌细胞如何“策反”神经元加速扩散

在与癌症的博弈中,胰腺导管腺癌(PDAC)始终是难以攻克的堡垒,其五年生存率不足10%,素有“癌王”之称。传统研究聚焦于基因突变与免疫逃逸,却忽视了肿瘤微环境中一个隐秘的“共谋者”——周围神经系统。2......

研究表明虫草素能阻断癌细胞生长信号

英国诺丁汉大学药学院的科学家在研究一种由毛虫真菌产生的化学物质方面取得了新进展。这一成果已发表在《FEBS快报》上。研究表明,这种化学物质能够与基因相互作用,从而阻断癌细胞的生长信号,为开发新的抗癌药......

癌细胞借核糖体“躲避”免疫追踪

人类细胞中的蛋白质工厂远比我们想象的要复杂多样。荷兰癌研所科学家证实,癌细胞可利用这些核糖体来增强它们的“隐形”能力,从而躲避免疫系统的追踪。相关论文21日发表在《细胞》杂志上。这一发现改变了人们对核......

MolCell:揭示RNA在调节癌细胞中基因表达上所扮演的关键角色

拓扑异构酶I(TOP1,TopoisomeraseI)是一种能促使DNA放松并预防和消除转录过程中扭转应力(torsionalstress)的重要酶类,然而,调节TOP1酶类活性背后的机制,目前研究人......

Nature|中国青年学者一作!生酮饮食能够饿死癌细胞,助力抗癌药物清除肿瘤

禁食与一系列健康益处有关。禁食信号如何引起蛋白质组的变化以建立代谢程序仍然知之甚少。2024年8月15日,加州大学旧金山分校DavideRuggero团队(博士后杨浩君为论文第一作者)在Nature在......

中国科学家发现,饿死癌细胞,再获新进展。

现代科学研究正不断揭示饮食对健康的深远影响,尤其是在癌症预防和治疗方面。2024年8月15日,加州大学旧金山分校杨博士等在Nature在线发表题为”Remodellingofthetranslatom......

新型基因回路有望改变癌细胞耐药性

一种新型基因回路能消灭耐药癌细胞(视频截图)。图片来源:美国宾夕法尼亚州立大学癌症治疗中,临床医生不知道何时、何地以及哪种耐药性可能会出现,这让他们落后于狡猾的癌细胞一步。现在,美国宾夕法尼亚州立大学......