研究揭示了癌症细胞从发酵中获得能量的长期问题
在20世纪20年代，德国化学家Otto Warburg发现癌细胞不会以同样的方式代谢糖，这通常是健康的细胞通常所做的方式。从那时起，科学家试图弄清楚为什么癌细胞使用这种替代途径，这效率得多。
麻省理工学院的生物学家现在找到了这个长期问题的可能答案。在一项研究中分子细胞他们发现，这种被称为发酵的代谢途径是有帮助的细胞再生称为NAD +的大量分子，它们需要合成DNA和其他重要分子。他们的发现还考虑为什么其他类型的快速增殖细胞，例如免疫细胞，切换到发酵。
“这真的是一大百岁的悖论，许多人试图以不同的方式解释，”麻省理工学院综合癌症研究所的麻省理工学院副教授和麻省理工学院综合癌症研究所的副主任副主任。“我们发现的是，在某些情况下，细胞需要做更多这些电子转移反应，这需要NAD +，以使如DNA等分子。”
Vander Heiden是这项新研究的资深作者，主要作者是前麻省理工学院研究生和博士后Alba Luengo博士。1818年，研究生李兆奇。
效率低下代谢
发酵是一种方法，即细胞可以将糖中发现的能量转化为ATP，这是细胞用于为所有需求存储能量的化学品。然而，哺乳动物细胞通常使用称为有氧呼吸的过程分解糖，这产生了更多的ATP。仅当它们没有足够的氧气可用于执行有氧呼吸时，细胞通常仅切换到发酵。
自巴汉发现以来，科学家们提出了癌细胞切换到低效发酵途径的原因。Warburg最初提出癌细胞的线粒体，其中发生有氧呼吸，可能会损坏，但结果不是这种情况。其他解释专注于以不同方式生产ATP的可能益处，但这些理论都没有获得广泛的支持。
在这项研究中，麻省理工学院团队决定通过询问如果抑制癌细胞进行发酵能力会发生什么，提出解决方案。为做到，它们用迫使它们将称为丙酮酸的分子从发酵途径转移到有氧呼吸途径中的药物处理细胞。
他们看到，随着其他人之前所示，阻塞发酵会减慢癌症细胞的生长。然后，他们试图弄清楚如何恢复细胞增殖的能力，同时仍然阻塞发酵。他们尝试的一种方法是刺激细胞产生NAD +，一种有助于细胞处理被细胞制造如DNA和蛋白质如DNA和蛋白质的分子剥离剥离的额外电子的分子。
当研究人员用一种刺激NAD+产生的药物处理这些细胞时，他们发现这些细胞开始再次迅速增殖，尽管它们仍然不能进行发酵。这使得研究人员推断，当细胞快速生长时，它们对NAD+的需求超过了对ATP的需求。在有氧呼吸过程中，细胞产生大量ATP和一些NAD+。如果细胞积累的ATP超过它们的使用能力，呼吸就会减慢，NAD+的产生也会减慢。
“我们假设当你在一起使NAD +和ATP同时发挥作用，如果你不能摆脱ATP，它会备份整个系统，使你也不能成为NAD +，”李说。
因此，切换到不太有效的生产ATP方法，允许细胞产生更多的NAD +，实际上有助于它们更快地生长。“如果你退后一步并看看途径，你意识到的是发酵允许你以不象实的方式产生NAD +，”Luengo说。
解决悖论
研究人员在其他类型的快速增殖细胞中测试了这个想法，包括免疫细胞，发现阻断发酵，但允许NAD +生产的替代方法能够继续迅速分裂。它们还观察到非含有酵母如酵母的相同现象，其进行不同类型的发酵产生乙醇。
“并非所有增殖细胞都必须这样做，”vander heiden说。“它真的只有很快的细胞。如果细胞正在迅速增长，因此他们的需求使东西超出了他们燃烧的东西，这是他们在这种类型的新陈代谢中翻转。所以，它在我的心灵，许多存在的悖论。“
研究结果表明，毒品会造成暴力癌细胞切换回来有氧呼吸取代发酵可以提供一种治疗肿瘤的可能方法。研究人员说，抑制NAD+产生的药物也可能产生有益的效果。
这个故事被重新发布由麻省理工学院新闻（web.mit.edu/newsoffice/），一个受到麻省理工学院研究，创新和教学的新闻的热门网站。
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