CELL子刊 | 揭开“细胞能量调节器”AMPK在癌症中的“神秘面纱”

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AMPK是AMP依赖的蛋白激酶,是生物能量代谢调节的关键分子。激活AMPK,可以关闭消耗ATP的合成代谢途径,同时启动产生ATP的分解代谢途径。AMPK作为细胞的燃料表,监督能量的输入和输出,以保持细胞正常运行。在细胞的燃料(营养)低时,AMPK可以减慢细胞生长、改变细胞的新陈代谢。随着对AMPK研究的深入,发现其下游靶蛋白数量众多。

长期以来,人们一直认为蛋白复合物AMPK可以通过减缓细胞代谢来抑制癌症,但是最近的证据表明在某些情况下它又可以促进肿瘤的生长和转移。这个背后的分子机制一直困扰着很多科学家,现在,研究人员终于解决了AMPK既能抑癌又能助癌的谜团。

在最新一期的《细胞代谢》(Cell Metabolism)杂志上,发表了由美国加利福尼亚州索尔克研究所(Salk Institute)的教授鲁本·肖(Reuben Shaw)领导的一项研究成果,证实晚期癌症可以触发AMPK的细胞再循环信号,吞噬细胞碎片,为大的肺肿瘤提供生长所需的营养。在某些情况下阻断AMPK可以阻止最常见的晚期肺癌肿瘤的生长。Shaw教授表示:“我们的研究不仅揭开了AMPK基因的“神秘面纱”,还指出了一个潜在的新的癌症治疗靶点。”

 鲁本·肖(Reuben Shaw)教授(来源:Salk Institute)

研究结果

研究人员发现AMPK实际上有助于大肿瘤的生长。

研究小组观察了几组有AMPK和没有AMPK的老鼠,以此来监测肿瘤的发展。结果发现没有AMPK时肿瘤生长的速度要慢得多,这意味着AMPK没有起到抑癌作用。

为了进一步探究背后的机制,研究小组还分析了来自同一小鼠模型中被激活的基因,最终发现了一个特别活跃的基因–Tfe3,它可以激活细胞循环。事实证明,当肿瘤变得足够大时,中间的细胞不容易获得营养,AMPK就会向Tfe3发出信号,通过有效地蚕食细胞碎片供肿瘤使用。

研究人员表示:“以前我们关注的是如何激活AMPK,现在可以转向如何在某些癌症中抑制它。因为有些肿瘤似乎要依靠AMPK才能存活下来,了解这种机制意味着我们可能在癌症中利用AMPK达到治疗的效果。”

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