我國專家找到癌細胞補給“運輸工”
更新時間：2025/3/28 9:36:32 來源：新華社CNML文字
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新華社天津3月27日電（栗雅婷、焦德芳）近日，天津大學(xué)教授葉升團隊成功破解了癌細胞的一個重要生存密碼，為研發(fā)新型抗癌藥物打開了一扇新大門。
人體乳酸的產(chǎn)生主要源于無氧代謝過程，惡性腫瘤細胞有個特殊的生存本領(lǐng)：即便在氧氣充足環(huán)境，它們都像發(fā)酵面團一樣快速產(chǎn)生乳酸來供給自身所需能量。更狡猾的是，它們還能通過一種叫單羧酸轉(zhuǎn)運蛋白的“運輸工”，把乳酸運送到周圍環(huán)境中，既給自己清理了“垃圾”，又制造出有毒環(huán)境阻擋免疫細胞的攻擊。
這個發(fā)現(xiàn)讓科學(xué)家們意識到，如果能破壞單羧酸轉(zhuǎn)運蛋白的運輸能力，就能有效打擊癌細胞。這些“運輸工”究竟如何運送乳酸？葉升團隊一層層地揭開這一蛋白家族的秘密。2020年，他們發(fā)現(xiàn)這類運輸?shù)鞍坠ぷ鞒尸F(xiàn)協(xié)同效應(yīng)，在乳酸濃度高時活性升高，迅速將乳酸運出細胞，在乳酸濃度低時停止工作。2022年，他們又發(fā)現(xiàn)關(guān)鍵伴侶蛋白如何幫助單羧酸轉(zhuǎn)運蛋白在細胞表面“安家”。
今年3月，團隊持續(xù)攻關(guān)，發(fā)現(xiàn)單羧酸轉(zhuǎn)運蛋白運輸乳酸需要完成一套精密的“質(zhì)子泵”動作：首先通過特定的氨基酸捕捉質(zhì)子，像擰開瓶蓋一樣打開運輸通道；接著乳酸分子像坐滑梯一樣進入指定位置；最后通過電荷變化將乳酸“彈射”出去。這個過程需要多個關(guān)鍵位點的精密配合，就像一場編排完美的“分子舞蹈”。
基于這些發(fā)現(xiàn)，研究團隊從傳統(tǒng)中藥化合物庫中篩選出一種名為“水飛薊賓”的天然化合物，該小分子精準卡在單羧酸轉(zhuǎn)運蛋白的底物結(jié)合中心處阻斷其“分子舞蹈”，從而破壞它的運輸能力。實驗測試顯示，“水飛薊賓”有效抑制了肝癌細胞的生長。
目前該成果已發(fā)表在《中國藥理學(xué)報》，并獲得國家自然科學(xué)基金、科技部重點研發(fā)計劃等支持。
“這項研究不僅讓我們更深入了解癌細胞的生命活動，也為開發(fā)副作用更小的靶向抗癌藥物提供了新思路。”葉升表示，未來團隊將繼續(xù)優(yōu)化藥物設(shè)計，爭取早日為癌癥患者帶來更安全有效的治療選擇。
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新華社天津3月27日電（栗雅婷、焦德芳）近日，天津大學(xué)教授葉升團隊成功破解了癌細胞的一個重要生存密碼，為研發(fā)新型抗癌藥物打開了一扇新大門。
人體乳酸的產(chǎn)生主要源于無氧代謝過程，惡性腫瘤細胞有個特殊的生存本領(lǐng)：即便在氧氣充足環(huán)境，它們都像發(fā)酵面團一樣快速產(chǎn)生乳酸來供給自身所需能量。更狡猾的是，它們還能通過一種叫單羧酸轉(zhuǎn)運蛋白的“運輸工”，把乳酸運送到周圍環(huán)境中，既給自己清理了“垃圾”，又制造出有毒環(huán)境阻擋免疫細胞的攻擊。
這個發(fā)現(xiàn)讓科學(xué)家們意識到，如果能破壞單羧酸轉(zhuǎn)運蛋白的運輸能力，就能有效打擊癌細胞。這些“運輸工”究竟如何運送乳酸？葉升團隊一層層地揭開這一蛋白家族的秘密。2020年，他們發(fā)現(xiàn)這類運輸?shù)鞍坠ぷ鞒尸F(xiàn)協(xié)同效應(yīng)，在乳酸濃度高時活性升高，迅速將乳酸運出細胞，在乳酸濃度低時停止工作。2022年，他們又發(fā)現(xiàn)關(guān)鍵伴侶蛋白如何幫助單羧酸轉(zhuǎn)運蛋白在細胞表面“安家”。
今年3月，團隊持續(xù)攻關(guān)，發(fā)現(xiàn)單羧酸轉(zhuǎn)運蛋白運輸乳酸需要完成一套精密的“質(zhì)子泵”動作：首先通過特定的氨基酸捕捉質(zhì)子，像擰開瓶蓋一樣打開運輸通道；接著乳酸分子像坐滑梯一樣進入指定位置；最后通過電荷變化將乳酸“彈射”出去。這個過程需要多個關(guān)鍵位點的精密配合，就像一場編排完美的“分子舞蹈”。
基于這些發(fā)現(xiàn)，研究團隊從傳統(tǒng)中藥化合物庫中篩選出一種名為“水飛薊賓”的天然化合物，該小分子精準卡在單羧酸轉(zhuǎn)運蛋白的底物結(jié)合中心處阻斷其“分子舞蹈”，從而破壞它的運輸能力。實驗測試顯示，“水飛薊賓”有效抑制了肝癌細胞的生長。
目前該成果已發(fā)表在《中國藥理學(xué)報》，并獲得國家自然科學(xué)基金、科技部重點研發(fā)計劃等支持。
“這項研究不僅讓我們更深入了解癌細胞的生命活動，也為開發(fā)副作用更小的靶向抗癌藥物提供了新思路。”葉升表示，未來團隊將繼續(xù)優(yōu)化藥物設(shè)計，爭取早日為癌癥患者帶來更安全有效的治療選擇。
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