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科學家闡明癌細胞的代謝開關

作者:宋檢 時間:2022-11-23 來源:互聯(lián)網(wǎng)

*近,英國蘭卡斯特大學的科學家們,揭示了在異常細胞(如癌細胞)中觀察到的代謝轉換。細胞能量代謝的變化,是許多疾病的一個標志,因為細胞從健康的代謝狀態(tài)轉換到了異常的代謝狀態(tài)。

我們知道,癌細胞從通過有氧呼吸提供能量,轉換為通過糖酵解或燃燒糖來提供能量。這在酵母細胞中也被觀察到,從而使得科學家們能夠在實驗室中研究這個現(xiàn)象。

這些對生物振蕩感興趣的物理學家,分析了來自酵母細胞的數(shù)據(jù),他們可以用數(shù)學方程來進行描述。8月3日他們在《Scientific Reports》發(fā)表的研究,著眼于酵母細胞中的能量生產動態(tài),以檢測這種轉換背后的代謝振蕩。

該小組成員包括來自Lancaster大學的Aneta Stefanovska教授和Gemma Lancaster博士,以及利物浦大學的Yevhen Suprunenko博士和來自倫敦大學國王學院的Kirsten Jenkins。Aneta Stefanovska教授說:“由于活細胞的熱力學開放性,無法即時匹配能量代謝的供需變動,就可能導致非自主的時變性振蕩動力學。”

基于哥德堡、瑞典的一個研究小組所提供的實驗證據(jù),Mattias Goks博士帶領的研究團隊表明,代謝狀態(tài)的變化可以通過振蕩器抗外部干擾能力的變化而得以可靠的描述。他說:“我很高興,我們*近關于‘即使連續(xù)擾動, 動力系統(tǒng)也可以保持穩(wěn)定’的理論,已被證明可直接適用于在這個非常重要的細胞能量代謝背景。”

研究人員建議,這可以用來識別一個細胞中代謝狀態(tài)之間的轉換,例如在腫瘤細胞中觀察到的代謝轉換。Gemma Lancaster博士說:“集中關注代謝狀態(tài)之間的轉換,可以促使我們開發(fā)新的治療策略。”

惡性腫瘤必須有外部能量供應。它們不受控制的生長需要穩(wěn)定的血流和營養(yǎng)。因此,研究人員試圖消滅癌癥的一種方法就是,靶定正在發(fā)生代謝變化的癌細 胞,因為這些代謝變化可使腫瘤能夠快速生長。然而,來自賓夕法尼亞大學研究人員的一項*新研究表明,這種方法可能錯過了一條重要途徑。

有不少科學家都試圖通過阻斷代謝來餓死癌細胞,例如瑞士洛桑聯(lián)邦理工學院(EPFL)的科學家們發(fā)現(xiàn)了一種方法,通過阻斷谷氨酰胺分解所需的一個蛋 白質,餓死肝癌細胞,同時使正常細胞完好無損。這一發(fā)現(xiàn)為治療肝癌開辟了新的途徑。這一研究結果發(fā)表在《Genes & Development》

但是,并不是所有的癌細胞都會被餓死。*近,一項新的科學研究確定了“為什么結直腸癌細胞依賴于一種特定的營養(yǎng)物質”,并找到了一種使其餓死的方法。相關研究結果發(fā)表在2016年7月份的《Nature Communications》雜志。

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