視網膜細胞竟然和癌細胞高度相似

一個健康的視網膜細胞有多像一個腫瘤細胞呢？它會劫持一個產能的化學反應去大量生產需要的分子元件。當腫瘤細胞這樣做的時候，它用這些分子元件去促使自身的生長和轉移。但是當視網膜細胞這樣做時，它們會更新眼睛中的光感受器膜用于維持我們的視覺敏銳。

西弗吉尼亞大學（WVU）的科學家Jianhai Du正在剖析視網膜如何完成這個過程。他的最新發現于近日發表在《PNAS》上?！拔覀兂云咸烟遣⒅鳛橹饕哪芰縼碓??！盌u說道，他是WVU醫學院生物化學系和眼科及視覺科學系副教授。通過多步的化學反應，我們身體內的任何細胞都可以將葡萄糖轉化為能源物質，細胞中的線粒體會將之燃燒轉化為能量。而只有低于20%的葡萄糖被用于生產新細胞的原料。

“但是在腫瘤細胞中，這幾乎是完全相反的。”Du說道。腫瘤細胞會改變它們化學反應的方式，將大多數葡萄糖轉化為腫瘤的基本組成部分?！熬拖袼鼈冊谛藿ú煌姆孔右粯印．斈憬ǚ孔拥臅r候，你需要像木頭和水泥這樣的基本材料。當腫瘤生長時，它需要膜、脂質和核苷酸?！币暰W膜細胞也以相似的方式利用葡萄糖，只是不是用于維持腫瘤生長和轉移，它們將這些原料用于生產新的光感受器外膜，用于替換舊的受損的膜。

Du和他的研究團隊懷疑一個叫做線粒體丙酮酸載體1（mitochondrial pyruvate carrier 1，MPC1）的蛋白質在這個過程中扮演著關鍵角色。MPC1對于葡萄糖衍生物丙酮酸轉運到線粒體的過程至關重要，丙酮酸隨后會被燃燒用于產能。但是在癌細胞中，MPC1的水平降低，這是因為細胞不希望丙酮酸進入線粒體。

研究人員使用動物模型研究了MPC1和視網膜健康是否有關以及如何關聯。他們還測試了進入視網膜線粒體的少量丙酮酸是否重要。研究團隊敲除了他們的一些動物模型中的所有MPC1，而剩下的動物模型則維持完整。

“我們發現正在被線粒體利用的少量的葡萄糖對于線粒體功能、光感受器功能以及生存活能力很重要?！盌u說道。研究人員還發現MPC1缺陷的動物模型視覺嚴重受損。和表達MPC1的模型相比，它們的光感受器功能不足前者的一半。該研究團隊還發現MPC1敲除會導致視網膜退化。此外，這會以一種非常非常獨特的方式損傷視網膜線粒體的結構。

“發生年齡相關的黃斑變性的一個重要因素就是線粒體無法正常工作。但是人們不知道到底是什么導致了這個現象，目前也沒有有效的療法可以治療?！盌u說道。Du的研究也許為這種疾病的產生以及醫生如何進行治療帶來了一絲曙光。他和他的同事正在進行實驗以確定脂肪是否也可以作為不能正常利用葡萄糖的視網膜線粒體的一種能源替代物。