科学家惊讶地发现氨基酸，而不是糖，为肿瘤细胞提供大多数建筑物

癌症细胞以其不受控制的分裂能力和产生大量新的肿瘤细胞而臭名昭著。这些快速增殖的细胞消耗的大部分燃料是葡萄糖，一种糖。

科学家们认为大多数细胞群构成新细胞，包括癌症细胞，来自那种葡萄糖。然而，麻省理工学院生物学家现在已经发现，令人惊讶的是，新细胞材料的最大来源是氨基酸，细胞消耗更小的量。

该研究结果提供了一种新的来看待癌细胞代谢的新方法，这是科学家希望能够产生新药，从而产生癌细胞增长和分裂能力的新药。

“如果你想成功靶向癌症新陈代谢，你需要了解一些关于如何用于实际制造群众的不同途径，”生物学和MIT的科赫研究所的成员的Matthew Vander Heiden说，Matthew Vander Heiden说综合癌症研究。

vander heiden是该研究的高级作者，它出现在杂志中细胞发育3月7日。本文的牵头作者是MIT研究生Aaron Hosios。

燃烧

自20世纪20年代以来，科学家们已知癌细胞产生的能量不同于正常细胞，这一现象被称为“Warburg效应”，在其发现者之后，德国生物化学师奥托沃堡。人体细胞通常使用葡萄糖作为能量源，通过需要氧气的一系列复杂的化学反应来破碎。Warburg发现肿瘤细胞切换到一种较低有效的代谢策略，称为发酵，这不需要氧气并产生更少的能量。

最近，科学家们已经了解癌细胞使用这种替代途径来为新细胞创造建筑物。然而，对此假设的一次罢工是大部分葡萄糖被转化为乳酸盐，一种对细胞没有有用的废物。此外，对新癌细胞的组成或任何迅速分裂的内容恰好有什么很少的研究哺乳动物细胞。

“因为哺乳动物吃这种多样性的食物，所以似乎是一个没有答案的问题，关于哪些食物有助于弥撒的哪些部分，”vander heiden说。

为了确定细胞(包括肿瘤细胞)在何处获得所需的构建单元，研究人员培养了几种不同类型的癌细胞普通细胞在培养皿中。它们喂养与变体形式的碳和氮的不同营养素，允许它们跟踪原始分子最终的位置。它们在分开之前和之后，它们也称重细胞，使它们能够计算每种可用营养素贡献的细胞质量的百分比。

虽然细胞在非常高的速率下消耗葡萄糖和氨基酸谷氨酰胺，但研究人员发现，这两种分子对细胞中发现的10％至15％的碳含量贡献了10％至15％的那些分子。谷氨酰胺贡献约10碳的百分比。相反，细胞质量的最大贡献者是氨基酸，其弥补蛋白质。作为一组，氨基酸（不包括谷氨酰胺）有助于新细胞中发现的大部分碳原子，占总质量的20％至40％。

虽然最初令人惊讶，但调查结果是有道理的，vander heiden说，因为细胞主要是蛋白质。

“利用更简单，更直接的途径来建立你所做的内容，有一些经济体现了，”他说。“如果你想用砖块建造房子，如果你周围有一堆砖块并使用这些砖块，那就更容易地从泥浆开始并制作新砖块。”

调整的问题

它为什么会激增仍然是个谜人类细胞消耗这么多葡萄糖。与之前的研究一致，研究人员发现，这些细胞燃烧的大部分葡萄糖会以乳酸盐的形式排出体外。

霍西奥斯说:“这让我们得出结论，高糖消耗的重要性并不一定在于控制使你产生细胞的碳，而更多地在于它提供的其他产品，比如能量。”

Vander Heiden的实验室现在正在追求更全面的了解Warburg效应如何有助于细胞繁殖。“它重生了这个问题，”他说。“这并不一定是关于Warburg效应如何有助于细胞将葡萄糖放入细胞质量，但更多关于为什么葡萄糖乳酸转化有助于细胞利用氨基酸建造更多的细胞。"

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