新发现 这种天然分子可能会抑制癌细胞！ .09.15 12:09:00来源:作者:sharon
9月15日报道文/sharon
沃伯格效应描述了一种现象，即癌细胞贪婪地消耗葡萄糖，这是科学家们早就知道的，但却没有成功利用这一方法来阻碍肿瘤的生长。
现在美国杜克癌症研究所的研究人员，不仅解开了癌症细胞用于碳水化合物代谢的不寻常的配线系统，而且还发现了一种天然化合物，在实验室研究中有选择性地关闭该系统（癌症细胞用于碳水化合物代谢的不寻常的配线系统）。
Jason Locasale（杜克大学药理学与癌症生物学系助理教授）说： 沃伯格效应已经有几十年了，但其根本原理仍不清楚。我们从这个效应的想法开始，如果你能理解它是如何运作的，那么你就能更好地控制它，我想我们也将会对此有新的认识。
沃伯格效应
沃伯格效应(Warburg effect) 是由德国生物化学家奥托・沃伯格(Otto Warburg,1883～1970）于1930年发现的。他发现肿瘤细胞产生能量的方式极为特别: 健康细胞依靠线粒体氧化糖类分子释放出有用的能量, 而大多数肿瘤细胞则通过产能率相对较低糖酵解作用为自身供能。这种作用机制不需要氧气也不需要线粒体参与。恶性，生长迅速的肿瘤细胞通常的糖酵解率比他们的正常组织高达200倍。这种情况，即使在氧气充足的条件下也会发生。
Locasale和他的同事，包括该研究的主要作者Maria Liberti，研究了癌细胞，想知道他们的新陈代谢是如何与正常细胞发生如此剧烈变化的，正常细胞使用氧气来分解糖。相反，癌细胞会通过发酵分解糖，而这种发酵效率较低，因此需要更多的糖。
研究人员发现，在经历沃伯格效应的癌细胞中，碳水化合物的代谢受到不同程度的控制，他们在一种名为甘油醛-3-磷酸脱氢酶（GAPDH）的酶（糖分分解需要酶）上进行研究，这一酶控制着葡萄糖在癌细胞中被加工的速率。
GAPDH酶
GAPDH或G3PDH是甘油醛-3-磷酸脱氢酶（ glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase ）的英文缩写。GAPDH是糖酵解反应中的一个酶，广泛分布于各种组织中的细胞。
GAPDH（甘油醛-3-磷酸脱氢酶）是参与糖酵解的一种关键酶，由4个30-40kDa的亚基组成，分子量146kDa，检测条带大约在36kDa。GAPDH基因几乎在所有组织中都高水平表达，广泛用作蛋白质印迹蛋白质标准化的内参。因为GAPDH 作为管家基因在同种细胞或者组织中的蛋白质表达量一般是恒定的，因此在使用GAPDH内参抗体时，将每个样品测得的目的蛋白含量与本样品的GAPDH含量相除，得到每个样品目的蛋白的相对含量，然后才进行样品与样品之间的比较。
尽管在许多癌症中，沃伯格效应的作用是很强的，但在有些癌症中也是没有效的。通过考察GAPDH酶，杜克团队能够开发一种预测模型，来测量癌细胞在沃伯格效应的影响下有多广泛。当效果最强时，肿瘤可能很容易受到针对该过程治疗的影响。
Liberti说： 我们已经在遗传学上看到，癌症可以根据某些突变是否存在而成为靶点，也可能是根据它们的新陈代谢有选择性地靶向肿瘤，也可能产生类似的影响。
在他们的发现这个现象之后，研究人员仔细研究了这些文献，看看是否有任何已知的化合物可以阻止GAPDH酶。
一种叫做koningic acid（KA)的分子似乎有潜力阻止GAPDH酶。这种分子是由一种吃糖的真菌所产生的，这种真菌在甜土豆等糖丰富的环境中生存。这种真菌能产生KA，KA可抵御可能试图窃取其糖源的细菌。研究人员怀疑KA可能是一种自然分子，可以参与加速葡萄糖代谢的生物或系统，研究人员在癌细胞和小鼠模型中对这种分子进行了测试。
他们发现：KA确实能有选择性地抑制GAPDH酶，可以抑制在经历了沃伯格效应的肿瘤中静脉葡萄糖的消耗，并单独留下正常的细胞。
Locasale说，他们的研究结果值得进一步研究，特别是要确定KA的影响，是否可以在其他动物和细胞研究中有同样的效果，以及其他类似药物的分子是否可以沿着同样的能量途径工作。
Locasale说： 这些发现不仅表明了KA的功效与沃伯格效应有关，而且还提供了一个治疗癌症的窗口，这可能会提供另一种方法来攻击癌症基因构成之外的肿瘤。
小编说两句：
癌细胞会加快分解糖的速率，而GAPDH酶可以加快糖分的分解。新发现的天然分子koningic acid能有选择性地抑制GAPDH酶，从而可以抑制葡萄糖的消耗，也就是说这种天然分子可能可以抑制癌细胞。如果进一步试验，相信不久就会进入临床试验啦！（sharon）
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