等車(chē)的時(shí)候無(wú)聊，刷刷手機，發(fā)現一篇好文《Scientists surprised to find thatamino acids, not sugar, supply most building blocks for tumor cells》，說(shuō)它好，其實(shí)是因為剛好引起了我的興趣點(diǎn)。仔細研讀了這篇文章，真是要不禁感慨，科學(xué)總能給我們驚喜。
文章稱(chēng)，此前科學(xué)家們一直以為，癌細胞能夠不受控制地分裂，通過(guò)消耗葡萄糖維持自己的瘋狂增殖，然后產(chǎn)生大量新的腫瘤細胞。產(chǎn)生新細胞的細胞群（包括癌細胞）營(yíng)養物質(zhì)大多來(lái)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，雖然癌細胞消耗的氨基酸要比消耗的葡萄糖少，但氨基酸才是癌細胞的最大營(yíng)養源。
其實(shí)在我短暫的養細胞生涯中，我也一直以為，葡萄糖是各種腫瘤細胞的最重要的營(yíng)養來(lái)源。這讓我想起來(lái)在實(shí)驗室里養的很多細胞，基本都是用的高糖培養基，葡萄糖含量高達4500-6000mg/L。有時(shí)候根據細胞系的不同，還需要額外添加丙酮酸鈉作為補充。
德國生理學(xué)家Otto.Warburg (O.H.Warburg,1883～1970)，早在1924年就發(fā)現癌細胞的產(chǎn)能方式與正常細胞不同，并提出了一個(gè)疑問(wèn)——“為什么腫瘤細胞大量消耗葡萄糖卻不能高效產(chǎn)能？”認為癌癥的產(chǎn)生是由于細胞糖無(wú)氧酵解增強加上氧消耗量降低造成的，腫瘤細胞能夠將自身的新陳代謝轉變成一個(gè)不需要氧的發(fā)酵過(guò)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(chēng)為瓦博格(Warburg) 假說(shuō)或瓦氏效應。
癌細胞生長(cháng)很快，過(guò)快的生長(cháng)使得細胞經(jīng)常處于一種缺氧狀態(tài)，于是癌細胞就關(guān)閉了需要線(xiàn)粒體的有氧氧化，能量則是通過(guò)葡萄糖的無(wú)氧酵解提供的，這個(gè)和巴斯德效應相呼應。Warburg假說(shuō)認為當線(xiàn)粒體功能受損后，細胞則通過(guò)增強無(wú)氧酵解來(lái)提供能量，葡萄糖代謝至丙酮酸 (pyruvate)后不再通過(guò)線(xiàn)粒體的三羧酸循環(huán)進(jìn)行有氧氧化，而是通過(guò)乳酸脫氫酶（LDH），轉變成乳酸排出細胞。
Warburg 認為這個(gè)代謝的轉變是引起癌癥的原因，他因此獲得了1931年的諾貝爾獎，但之后人們一直對這個(gè)假說(shuō)有著(zhù)無(wú)休止的爭論。爭論的焦點(diǎn)是這個(gè)代謝轉變是癌癥產(chǎn)生的原因還是癌細胞代謝改變的結果。
“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)院研究團隊發(fā)現，盡管細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胞質(zhì)量的貢獻很少，葡萄糖貢獻了10-15%的碳，谷氨酰胺貢獻了大約10%的碳。而谷氨酰胺以外的其它氨基酸對細胞質(zhì)量的貢獻最大，它們貢獻了新細胞質(zhì)量中20-40%的碳原子，同時(shí)這些氨基酸還構成了蛋白質(zhì)。
其實(shí)做一個(gè)簡(jiǎn)單易懂的比喻，葡萄糖就如人們日常所需的白饅頭，各類(lèi)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(lái)補給身體所需，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。腫瘤細胞在快速分裂增殖的過(guò)程中，要完成攻城略地，采取轉化氨基酸這一更直接形式完成營(yíng)養物質(zhì)的獲取確實(shí)比吸收轉化葡萄糖要更快速些。
這么想想，腫瘤細胞的聰明才智更讓人類(lèi)顫抖了?。?！
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