替代葡萄糖分解保证了癌细胞的生存

糖代谢的关键酶灭活特别轻松高效地通过氧化应激。德国癌症研究中心的科学家们(是,DKFZ)已经表明氧化,细胞转向另一种糖分解途径,因此可以逃脱氧化应激。癌细胞尤其是受益于这种机制,也可以保护他们免受therapy-related损伤。

中央在糖分解酶之一,GAPDH (glyceraldehyde-3-phosphate脱氢酶),有一个特点:它被过氧化氢氧化异常快速高效地(H₂O₂在这个过程中),灭活。这将导致细胞的研究葡萄糖分解来停止。

“在酵母细胞我们已经表明,氧化失活GAPDH重定向糖分解到另一个地方代谢途径确保酵母可以更好地容忍氧化应激。我们现在是否也适用于调查哺乳动物细胞托拜厄斯说:“迪克德国癌症研究中心。

作为功能分析的先决条件,抗氧化的研究人员使用GAPDH突变否则执行其功能糖分解很正常。使用CRISPR-Cas基因剪刀,他们取代了正常GAPDH抗氧化突变体,都在细胞系和老鼠。

使用这种方法,研究小组表明,氧化GAPDH还允许哺乳动物细胞从研究糖分解转换到所谓的磷酸戊糖途径。这种代谢途径不产生能源合计他细胞,但它确实提供了减少分子NADPH,可以用来中和有害氧化剂。

特别是肿瘤细胞暴露于氧化应激增加许多阶段的发展。这是真实的,例如,当营养供应波动,或者当单个细胞脱离肿瘤质量和进入血液。如何癌症细胞应付一个抗氧化GAPDH吗?GAPDH-mutated癌细胞移植到小鼠生长成肿瘤明显慢于癌细胞与正常GAPDH。突变的癌细胞显示增加氧化应激和更频繁地死亡。这是由于他们无法激活磷酸戊糖途径,如图所示,测量肿瘤的代谢产物。

正如所料,当团队与化疗和放疗治疗肿瘤的老鼠,这进一步增加氧化应激在肿瘤细胞,有一个协同效应,这意味着治疗对GAPDH-mutated癌细胞的影响要大得多。

“氧化应激是最重要的一个障碍在体内肿瘤细胞的扩散和传播。癌细胞因此特别依赖策略来应对这种情况,”托拜厄斯迪克解释说。“这些策略之一是显然GAPDH的氧化,这提高了磷酸戊糖途径,从而保护细胞免受氧化损伤与NADPH。这种快速的氧化保护,癌细胞可能会买自己宝贵的时间,直到其他慢适应机制生效。”

这项研究发表在《华尔街日报》自然的新陈代谢。