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氧氣缺乏或能重編碼癌細胞的線粒體

2019-11-12 13:33來源:生物谷


線粒體能夠燃燒氧氣并為機體提供能量,缺少氧氣或營養(yǎng)物質(zhì)的細胞不得不快速改變能量的攻擊來維持生長,近日,一項刊登在國際雜志Nature上的研究報告中,來自普朗克研究所的科學家們通過研究發(fā)現(xiàn),在缺氧和營養(yǎng)不足的情況下,線粒體或能被重編程;胰腺中的腫瘤就能利用這種重編程機制來維持生長(盡管氧氣和營養(yǎng)水平較低),研究者表示,在這種新發(fā)現(xiàn)的信號通路中的蛋白質(zhì)能作為一種開發(fā)治療胰腺癌新型療法的潛在靶點。

    

細胞能通過將能量供應轉(zhuǎn)化為糖酵解的方式來適應氧氣缺乏的狀況,在這種情況下,細胞在沒有氧氣的情況下就會進行糖類的發(fā)酵,這在年老時或許是必要的,比如當機體細胞無法得到足夠的氧氣和營養(yǎng)物質(zhì)時;癌細胞就能面對這個問題,因為某些腫瘤存在血液營養(yǎng)供給不良的狀況,而且會有較少的氧氣和營養(yǎng)物質(zhì)抵達細胞;研究者Thomas Langer博士表示,當細胞缺少氧氣轉(zhuǎn)向糖酵解過程時,細胞就會減少線粒體的數(shù)量,剩下的線粒體就會被重編程以滿足細胞新的需要。


而這是通過一個在細胞中新發(fā)現(xiàn)的信號通路來完成的,當細胞轉(zhuǎn)化為糖酵解過程時,線粒體膜上的蛋白酶就會被激活,隨后分解細胞器中多種蛋白質(zhì);因此,如果沒有新的線粒體產(chǎn)生,剩余的線粒體就會改變其代謝模式,這個過程最終會自我停止,即蛋白酶會在高度活躍時開始進行自我降解,這種新發(fā)現(xiàn)的信號通路不僅擁有內(nèi)部計時器,而且還能促進其對氧氣缺乏產(chǎn)生快速反應。


文章中,研究人員對來自胰腺癌患者機體的癌細胞進行研究,這些腫瘤在氧氣缺乏狀況下生長良好且具有高度侵襲性,隨后研究者通過關(guān)閉癌細胞中線粒體的信號通路來降低腫瘤的生長,他們在培養(yǎng)皿中培養(yǎng)的癌細胞和小鼠機體的胰腺腫瘤中都觀察到了上述表現(xiàn)。最后研究者Langer說道,目前并沒有治療胰腺癌的新型可用療法,我認為,蛋白酶或許能作為一種新型的治療靶點,因為我們所發(fā)現(xiàn)的特殊信號通路在胰腺癌患者機體中處于激活狀態(tài),而且目前并沒有已知的物質(zhì)能對蛋白酶產(chǎn)生一定的作用效果。