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葡萄糖驱动促肿瘤生长基因活性增加

2012-11-30

    近日,乔治敦大学Lombardi综合癌症中心研究人员进行的一项动物研究,证实了葡萄糖驱动促肿瘤生长基因活性增加。

    在这项发表在Cell Cycle杂志上的研究中,科学家报告,癌症小鼠高血糖水平饮食与突变型p53基因表达增加有关。正常p53是一种肿瘤抑制基因,但许多科学家认为,作为一个原癌基因,突变型p53会推动肿瘤的生长。在多种类型肿瘤中,突变型p53表达水平高,长期以来一直与癌症的侵略性、抵抗治疗以及治疗后复发有关。
 
    但研究结果并不意味着,癌症患者应该削减他们饮食中的糖分,这项研究的资深研究员Maria Laura Avantaggiati医学博士提醒。我们还没有研究葡萄糖对人癌细胞生长的影响,所以在这一点上,我们不能作出这样的结论。此外,实际情况下有许多不同类型的p53基因突变,我们只研究了其中的一些。

    Avantaggiati补充说,这项研究测试了不同成分饮食后发现,完全饥饿状态对实验室培养的癌细胞中突变型p53的水平没有产生任何影响。她还补充说,我们还研究了是否饮食中的不同组成部分,除了葡萄糖外,是否也将有助于肿瘤p53基因突变的表达。
 
    剥脱葡萄糖,促使细胞清除突变蛋白。在这项研究中,研究人员试图了解突变的p53基因是如何在肿瘤细胞中被降解的。这个问题是很重要的,Avantaggiati说,这不仅是因为大多数人肿瘤中包含太多的突变型p53蛋白,同时研究人员现在认为,目前的化疗药物实际上增加了突变型p53在癌症细胞中的量,导致这些药物治疗可能遇到的阻力。
 
    在培养的细胞中,研究人员研究了葡萄糖被剥脱后和自噬之间的联系。自噬是一个过程,清除细胞受损的细胞器和错误折叠的蛋白质。

    突变型p53蛋白错误折叠,但它们通常不能有效地降解。然而,当葡萄糖被剥脱后,自噬被诱导,这个过程消除了蛋白错误折叠,而这是我们所希望看到的,Avantaggiati说。但是,这一过程也带了一个问题,通自噬常会被突变型p53关闭。但现在因为这些癌细胞含有非常小的p53蛋白,细胞自噬能会降解蛋白质,推动癌症细胞死亡。
 
    然后,研究人员进行了一系列的研究,在动物模型中确立这种联系。在与突变型p53蛋白的转基因小鼠模型,他们发现,老鼠喂食低碳水化合物饮食(低血糖)后,有一个正常的热量负载,其组织中突变型p53蛋白量显著减少,而高碳水化合物饮食的老鼠却相反。

    这表明,突变p53蛋白水平对葡萄糖敏感的,但需要更多的研究以确定这种现象是否在肿瘤的生长产生了一定影响。为了回答这个问题,科学家进行了实验,以测试人类肺癌细胞在低或高碳水化合物环境下的生长情况。

    他们发现,在小鼠喂食低碳水化合物的饮食,肿瘤的生长被阻止,但肿瘤突变型p53蛋白的表达,能通过自噬降解。但是,人工突变型p53蛋白不能被清除,癌细胞的生长得以持续进行,而不受饮食中的葡萄糖含量影响。这表明,p53基因突变的降解是为什么低碳水化合物的饮食会降低肿瘤生长的部分原因。

诊断中心

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