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科学家解读癌症和糖分之间的神秘联系!

来源:本站原创 2017-10-23 09:10

随着科学家们对癌症研究的深入,他们慢慢发现癌症和糖类之间有着非常亲密的关系,有些研究者就发现,糖分对于癌症发生至关重要,那么癌症到底与糖类之间有着怎样的关联呢?本文中小编对多篇研究报道进行整理,分享给各位!与大家一起学习!

【1】Nat Commun:突破!科学家成功阐明糖分和癌症发生之间的分子关联

doi:10.1038/s41467-017-01019-z

近日,来自布鲁塞尔自由大学等机构的研究人员开展了一项为期9年的癌症领域联合研究项目,如今研究者阐明了沃伯格效应(Warburg effect)如何刺激肿瘤的生长,沃伯格效应是癌细胞快速破碎糖分子的一种反应,相关研究或为研究人员阐明糖分和癌症发生之间的关联,该研究刊登于国际杂志Nature Communications上,未来研究人员或有望为癌症患者提供更加精确的饮食策略。

此前,研究人员主要对沃伯格效应进行研究,他们发现,相比健康组织而言,肿瘤能够将大量糖分转化成为乳酸盐,作为癌细胞的一个重要特性,沃伯格效应已经被进行了广泛的研究,甚至还被科学家用来检测脑瘤,但截止到目前为止,研究人员并不清楚这种效应仅仅是癌症的症状,还是病因。

早期对癌细胞代谢的研究重点关注癌细胞的代谢特性,而本文研究中,研究人员阐明了癌细胞代谢偏差和致癌性之间的关联,Johan Thevelein教授表示,我们的研究揭示了癌细胞中极度活跃的糖分消耗如何引发癌症发生和发展持续刺激的恶性循环,同时还能够解释沃伯格效应和肿瘤恶性进展之间的关联,糖分和癌症之间的关联往往会带来全面性的结果。

【2】ChemBioChem:重磅!科学家成功利用糖分子实现对癌症的诊断!

DOI:10.1002/cbic.201700251

半乳凝素(Galectins)是一种家族蛋白,近些年来其不断推动癌症领域的研究,其中最有代表性的就是半乳凝素-1,其数量巨大,位于所有人类细胞和肿瘤细胞表面,这就使其成为癌症诊断和新型疗法开发领域的新型靶点。

日前,来自德国维尔茨堡大学的研究人员就通过研究利用糖分子实现了对癌症的诊断,相关研究刊登于国际杂志ChemBioChem上;研究者Jurgen Seibel教授表示,我们都知道,半乳凝素-1分子会帮助肿瘤细胞隐藏起来免于机体免疫系统攻击,近来有研究认为,当半乳凝素-1的功能被阻断时,免疫细胞就会识别肿瘤并且发动T细胞对肿瘤发起攻击。

因此,半乳凝素-1或许就会成为癌症研究的焦点,研究者Seibel和其同事非常感兴趣对该蛋白的特殊部分—碳水化合物识别结构域进行研究,文章中他们设计了一种能够非常适合于该结构域的复杂糖分子。Seibel说道,我们将糖分子固定在一个“停泊位点”上,并且连接上荧光染料或药物分子,此外,研究者还描述了该糖分子如何同具有高分辨X射线结构的半乳凝素-1进行结合。

【3】Nat Cell Biol:监测肝脏糖代谢可能成为癌症诊断的关键

DOI:10.1038/ncb3338

在最新发表于《Nature Cell Biology》期刊的研究中,科学家们可能发现重要的肝癌诊断标志物。

在由德克萨斯大学MD安德森癌症中心(The University of Texas MD Anderson Cancer Center)领导的研究中,研究人员发现,一种被称为KHK(已酮糖激酶或果糖激酶)的基因在正常肝脏组织和肝脏肿瘤中的表达不同。研究结果表明,与健康细胞相比,肝癌细胞的果糖代谢水平大幅降低。

"正常肝细胞催化葡萄糖和果糖进行能量、氨基酸和脂质生产" 神经肿瘤学教授Zhimin Lu博士说,"然而,我们发现肝脏肿瘤停止使用果糖。因此,监测果糖代谢可能用于肝癌诊断。"

【4】JBC:细胞中糖浓度或可影响癌症的发生

doi:10.1074/jbc.M112.443879

近日,来自东芬兰大学研究者的一项最新研究结果揭示了,细胞糖浓度的升高可以增加细胞透明质酸的产生,透明质酸可以促进癌症的发展,这项研究成果刊登于国际著名杂志Journal of Biological Chemistry上,研究者强调,我们可以通过调节透明质酸的产生来开发出一种新型的抑制癌症发展的疗法。

透明质酸是人类机体中存在的一种长的线性碳水化合物聚合物,可以在许多细胞表面形成包被,在胚胎发育以及维持正常组织平衡上扮演着重要作用。正常情况下,透明质酸可以促进组织愈合,然而其也可以维持验证发生以及促进癌细胞增殖。由于其具有高度的保水能力,透明质酸广泛应用于化妆品以及医药行业,比如治疗骨关节炎的疗法等。当然将透明质酸注射入机体与癌症风险并无关联。

【5】Tomography:用糖检测恶性肿瘤

doi:10.18383/j.tom.2015.00175

普通的糖可能成为未来检查肿瘤的用于核磁共振成像仪的造影剂。恶性肿瘤比周围组织糖消耗要高得多。

“如果糖代替金属成为体内造影剂的话,它也可以对患者产生积极的心理效应,使患者平静。”瑞典隆德大学高级讲师Linda Knutsson说。

肿瘤的特性可以通过注入少量的糖来检测,然后测量肿瘤可以消耗多少糖。如果肿瘤消耗糖量越多,其恶性程度越高。

Linda Knutsson正在与美国约翰霍普金斯大学的一个小组合作,该研究小组已经开发出了一种新的核磁共振成像仪成像技术。合作带来了新的成像技术,测试用自然糖份代替金属造影剂。

【6】Cell:肿瘤可通过耗尽糖分来使机体免疫细胞失活

doi:10.1016/j.cell.2013.05.016

近日,来自华盛顿大学医学院的研究者通过研究表明,癌症细胞对糖的“喜爱”或许会对机体免疫细胞功能会造成严重的影响,相关研究刊登于国际著名杂志Cell上。在文中研究者发现,当使得糖类远离T细胞时,其就不会产生干扰素γ,干扰素γ是一种重要的可以抵御肿瘤以及某些感染的炎性化合物。T细胞可以进入到肿瘤中,但是其通常并不能够有效杀灭癌细胞,缺少产生干扰素γ的能力便是导致其不能杀灭癌细胞的一个原因。

通过理解糖类代谢如何影响干扰素的产生,研究者就可以开发出相应的疗法来通过增强T细胞的功能从而抵御肿瘤的发生。

研究者并不确定为何许多细胞,比如T细胞,当其需要快速产生的时候,其就会转变成有氧糖酵解,T细胞可以随着其对入侵者或者肿瘤的反应而快速产生,而且科学家假设,其转变成为有氧糖酵解对于其进行复制的过程非常有必要。

【7】果糖可以治愈癌症、肥胖和糖尿病

新闻阅读:Scientists may have found the earliest evidence of life on Earth

科学家最新研究发现人体内有一种可以被运输到细胞里面的糖——果糖。这一发现可以帮助我们找到治疗癌症、肥胖和糖尿病的新方法。

一项在斯德哥尔摩大学的研究通过X射线晶体学发现了我们体内果糖的处理过程。人体内有一个被称作“GLUT5”的特殊蛋白质,可以在原子水平上通过细胞膜转运果糖从而发挥作用。

这个蛋白质就像一个“管家”,果糖可以进入,其它的分子无法通过。这一现象引起了研究者的极大兴趣,有可能解决过度糖摄入引起的疾病如糖尿病、肥胖以及一些癌症。

【8】Cancer Metab:癌细胞EMT过程中摄取葡萄糖的机制

doi:10.1186/2049-3002-2-11

癌细胞“贪得无厌”,它们“垄断”了大量的糖分。最近,科学家清楚地观察到一些肿瘤细胞表现出“间充质”行为后,能产生一种葡萄糖转运蛋白GLUT3,进一步摄取葡萄糖,促进肿瘤细胞转移。

研究人员至少在非小细胞肺癌中观察到肿瘤细胞对糖的偏好(摄取)和间充质行为之间的相关性。相关研究发表在Cancer & Metabolism杂志上,这一发现开辟了未来治疗疾病的新潜在靶标。

细胞间充质行为本身并不是一个反常现象,在胚胎发育期间,一些细胞获得这些特性。但在成人中,少数细胞保留这个特性。

【9】Cancer Cell:癌细胞如何在没有葡萄糖的条件下继续增殖扩张?

doi:10.1016/j.ccell.2016.06.023

肿瘤细胞最主要的目标就是生存,其甚至不惜破坏其所依附的有机体的健康也要达到生存的目的;为了生存肿瘤细胞会练就许多健康细胞没有的本领,包括在葡萄糖水平极低的情况下继续保持生长势头,而这或许就是常用的抗血管生成因子难以消除癌症的主要原因,肿瘤细胞通常会通过妨碍提供常规的营养物质和葡萄糖的血管的发育来影响机体健康,如今来自西班牙国立癌症研究中心(CNIO)的研究人员通过研究鉴别出了一种关键的生化机制,该机制可以使得癌细胞在没有葡萄糖的情况下继续生存,相关研究刊登于国际杂志Cancer Cell上。

文章中,研究者发现了一类扮演开关作用的特殊蛋白,即当葡萄糖可用时,肿瘤细胞就会利用特殊的生化路径来生存并且继续增殖,而当环境中没有葡萄糖时,这种蛋白开关就会诱发一种不同的通路来完成相同的目标,这就称之为肿瘤细胞特殊的生存模式。研究者Nabil Djouder解释道,肿瘤细胞非常聪明,当对其生长和增殖必要的一扇门关闭时,它们总会打开另外一扇门来适应任何压力并且不断生长,这就是为何癌细胞会产生高度复杂的机制来学会生存以及科学家们很难对付癌症的原因。

【10】Nature Immun:癌细胞抢夺葡萄糖 抑制T细胞杀伤功能

doi:10.1038/ni.3313

如果癌细胞与免疫细胞争夺葡萄糖,最终谁会获胜?答案必然是癌细胞。而缺少了葡萄糖免疫T细胞就不能保持健康状态,机体也就失去了杀死癌细胞的重要武器。

近日,来自美国密歇根大学医学院的华人科学家Weiping Zou教授领导的研究团队在国际学术期刊Nature Immunology上发表了一项最新研究进展,他们发现了对抗癌症的一条潜在代谢途径。

Zou教授表示:"如果我们能够控制代谢途径,T细胞可能会变得更加健康。我们也知道如果我们给机体提供葡萄糖,肿瘤会优先使用,那么我们能不能让T细胞抵抗葡萄糖限制情况呢?在这项研究中,我们发现了一条新的机制,或许可以以此为模型对上述问题进行验证。"(生物谷Bioon.com)

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