等車的時(shí)候無聊，刷刷手機(jī)，發(fā)現(xiàn)一篇好文《Scientists surprised to find thatamino acids, not sugar, supply most building blocks for tumor cells》，說它好，其實(shí)是因?yàn)閯偤靡鹆宋业呐d趣點(diǎn)。仔細(xì)研讀了這篇文章，真是要不禁感慨，科學(xué)總能給我們驚喜。
文章稱，此前科學(xué)家們一直以為，癌細(xì)胞能夠不受控制地分裂，通過消耗葡萄糖維持自己的瘋狂增殖，然后產(chǎn)生大量新的腫瘤細(xì)胞。產(chǎn)生新細(xì)胞的細(xì)胞群（包括癌細(xì)胞）營養(yǎng)物質(zhì)大多來自于葡萄糖。然而，美國麻省理工學(xué)院（MIT）的生物學(xué)家們近日發(fā)現(xiàn)，雖然癌細(xì)胞消耗的氨基酸要比消耗的葡萄糖少，但氨基酸才是癌細(xì)胞的最大營養(yǎng)源。
其實(shí)在我短暫的養(yǎng)細(xì)胞生涯中，我也一直以為，葡萄糖是各種腫瘤細(xì)胞的最重要的營養(yǎng)來源。這讓我想起來在實(shí)驗(yàn)室里養(yǎng)的很多細(xì)胞，基本都是用的高糖培養(yǎng)基，葡萄糖含量高達(dá)4500-6000mg/L。有時(shí)候根據(jù)細(xì)胞系的不同，還需要額外添加丙酮酸鈉作為補(bǔ)充。
德國生理學(xué)家Otto.Warburg (O.H.Warburg,1883～1970)，早在1924年就發(fā)現(xiàn)癌細(xì)胞的產(chǎn)能方式與正常細(xì)胞不同，并提出了一個(gè)疑問——“為什么腫瘤細(xì)胞大量消耗葡萄糖卻不能高效產(chǎn)能？”認(rèn)為癌癥的產(chǎn)生是由于細(xì)胞糖無氧酵解增強(qiáng)加上氧消耗量降低造成的，腫瘤細(xì)胞能夠?qū)⒆陨淼男玛惔x轉(zhuǎn)變成一個(gè)不需要氧的發(fā)酵過程，這種代謝方式效率較低，產(chǎn)生的能量也比較少。這個(gè)被稱為瓦博格(Warburg) 假說或瓦氏效應(yīng)。
癌細(xì)胞生長很快，過快的生長使得細(xì)胞經(jīng)常處于一種缺氧狀態(tài)，于是癌細(xì)胞就關(guān)閉了需要線粒體的有氧氧化，能量則是通過葡萄糖的無氧酵解提供的，這個(gè)和巴斯德效應(yīng)相呼應(yīng)。Warburg假說認(rèn)為當(dāng)線粒體功能受損后，細(xì)胞則通過增強(qiáng)無氧酵解來提供能量，葡萄糖代謝至丙酮酸 (pyruvate)后不再通過線粒體的三羧酸循環(huán)進(jìn)行有氧氧化，而是通過乳酸脫氫酶（LDH），轉(zhuǎn)變成乳酸排出細(xì)胞。
Warburg 認(rèn)為這個(gè)代謝的轉(zhuǎn)變是引起癌癥的原因，他因此獲得了1931年的諾貝爾獎(jiǎng)，但之后人們一直對這個(gè)假說有著無休止的爭論。爭論的焦點(diǎn)是這個(gè)代謝轉(zhuǎn)變是癌癥產(chǎn)生的原因還是癌細(xì)胞代謝改變的結(jié)果。
“Ifyou want to successfully target cancer metabolism, you need to understandsomething about how different pathways are being used to actually make mass,” says Matthew Vander Heiden,the Eisen and Chang Career Development Associate Professor of Biology and amember of MIT's Koch Institute for Integrative Cancer Research.
麻省理工學(xué)院研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，盡管細(xì)胞消耗葡萄糖和谷氨酰胺的速度很快，但這兩種分子對新細(xì)胞質(zhì)量的貢獻(xiàn)很少，葡萄糖貢獻(xiàn)了10-15%的碳，谷氨酰胺貢獻(xiàn)了大約10%的碳。而谷氨酰胺以外的其它氨基酸對細(xì)胞質(zhì)量的貢獻(xiàn)最大，它們貢獻(xiàn)了新細(xì)胞質(zhì)量中20-40%的碳原子，同時(shí)這些氨基酸還構(gòu)成了蛋白質(zhì)。
其實(shí)做一個(gè)簡單易懂的比喻，葡萄糖就如人們?nèi)粘Ｋ璧陌尊z頭，各類氨基酸就是好吃的肉肉，在可選的情況下，大家還是會(huì)優(yōu)先選擇吃肉來補(bǔ)給身體所需，而不是狂吃饅頭，畢竟能量供給量和口感都使得選擇吃肉是明智的。腫瘤細(xì)胞在快速分裂增殖的過程中，要完成攻城略地，采取轉(zhuǎn)化氨基酸這一更直接形式完成營養(yǎng)物質(zhì)的獲取確實(shí)比吸收轉(zhuǎn)化葡萄糖要更快速些。
這么想想，腫瘤細(xì)胞的聰明才智更讓人類顫抖了！??！
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