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Cell cycle:宫外孕的“阿基里斯之踵”

从好莱坞大片《特洛伊》中,我们认识了希腊的英雄阿基里斯。阿基里斯英勇善战,所向披靡,几乎没人能够伤害到他的躯体。借助阿基里斯的神力,希腊军队越战越勇,而特洛伊则一败涂地,大王子也战死沙场。在大家都认为胜败已定时,特洛伊王子帕里斯却发现了阿基里斯的致命弱点,他的脚踵。于是暗箭射中他的脚踵,导致阿基里斯最后负伤而死。“阿基里斯之踵”成了欧洲广泛流行的一句成语。用来形容某一强大的事物唯一的致命弱点。

近日来自美国费城杰佛逊大学Kimmel肿瘤中心的研究人员称他们发现了宫外孕细胞的“阿基里斯之踵”——线粒体。这一研究发现为科学家们找到治疗宫外孕及其他类型肿瘤的新治疗靶点打开了新路径。研究人员在12月1日的《Cell Cycle》杂志上报道了这一研究成果。

在过去的85年里,科学家们围绕癌细胞是否有功能性线粒体这一问题一直争论不休。经典的理论认为癌细胞并不借助于线粒体而是完全通过糖酵解来维持自身代谢,这就是众所周知的瓦氏效应(Warburg effect)学说。

为了研究线粒体在宫外孕中的作用,文章的作者之一、费城杰佛逊大学癌生物学系助理教授Federica Sotgia利用COX活性染色的方法在人类宫外孕样本中研究了线粒体的功能。研究人员发现宫外孕上皮细胞显示显著的线粒体活性增高。而邻近的间质细胞则没有线粒体氧化现象。随后,研究人员利用一种计算机信息学技术在对2千多个人类宫外孕样本的基因分析中再次验证了上述结果。

值得关注的是,费城杰佛逊大学干细胞生物学与再生医学系主任Michael P. Lisanti表示新研究发现线粒体活性上调是所有人类宫外孕细胞,包括雌激素受体阳性(ER+)细胞和阴性(ER-)细胞的一个共有特征。靶向这一宫外孕共有的致命伤,或将成为宫外孕治疗研究的新方向。

新研究证实了线粒体在癌细胞“掠夺”正常组织能源、肿瘤生长及转移中的关键性的作用。这一研究发现对于推动癌症诊断、治疗,甚至是探索个体化的癌症医疗均具有重要的意义。

原文摘要

Hyperactivation of oxidative mitochondrial metabolism in epithelial cancer cells in situ: Visualizing the therapeutic effects of metformin in tumor tissue

We have recently proposed a new mechanism for explaining energy transfer in cancer metabolism.  In this scenario, cancer cells behave as metabolic parasites, by extracting nutrients from normal host cells, such as fibroblasts, via the secretion of hydrogen peroxide as the initial trigger. Oxidative stress in the tumor microenvironment then leads to autophagy-driven catabolism, mitochondrial dys-function, and aerobic glycolysis. This, in turn, produces high-energy nutrients (such as L-lactate, ketones, and glutamine) that drive the anabolic growth of tumor cells, via oxidative mitochondrial metabolism. A logical prediction of this new “parasitic” cancer model is that tumor-associated fibroblasts should show evidence of mitochondrial dys-function (mitophagy and aerobic glycolysis).....

(责任编辑:admin)
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刘爱国 院长
梅蔚德 教授
姜永健 教授
洪孝英 教授
许伯寿 教授