新研究揭開癌細胞“能量站”秘密

原標題：新研究揭開癌細胞“能量站”秘密

惡性腫瘤細胞不僅會搶奪正常細胞的營養(yǎng)，還會制造有害環(huán)境、破壞人體健康。記者27日從天津大學(xué)獲悉，該校教授葉升團隊成功破解癌細胞“能量站”的秘密，為研發(fā)靶向抗癌藥物打開一扇新大門。相關(guān)成果發(fā)表在《中國藥理學(xué)報》上。

據(jù)介紹，惡性腫瘤細胞有個特殊的生存本領(lǐng)：即便在氧氣充足環(huán)境，它們也會像發(fā)酵面團一樣，快速產(chǎn)生乳酸為自身提供能量。更狡猾的是，它們還能通過一種叫單羧酸轉(zhuǎn)運蛋白1（MCT1）的“運輸工”把乳酸運送到周圍環(huán)境，既給自己清理了“垃圾”，又制造出有毒環(huán)境阻擋免疫細胞的攻擊。科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，如果能破壞MCT1的運輸能力，就能有效打擊癌細胞。

葉升團隊從2020年開始，就像“偵探”一樣層層揭開單羧酸轉(zhuǎn)運蛋白家族的秘密。團隊首先發(fā)現(xiàn)這類運輸?shù)鞍坠ぷ鞒尸F(xiàn)協(xié)同效應(yīng)，在乳酸濃度高時活性升高，迅速將乳酸運出細胞，在乳酸濃度低時停止工作，保證細胞內(nèi)部存在一定濃度的乳酸。2022年，他們又發(fā)現(xiàn)關(guān)鍵伴侶蛋白幫助MCT1在細胞表面“安家”的機制。

這次新研究，葉升團隊發(fā)現(xiàn)MCT1運輸乳酸需要完成一套精密的“質(zhì)子泵”動作：首先通過特定的氨基酸捕捉質(zhì)子，像擰開瓶蓋一樣打開運輸通道；接著乳酸分子像坐滑梯一樣進入指定位置；最后通過電荷變化將乳酸“彈射”出去。這個過程需要多個關(guān)鍵位點的精密配合，就像一場編排完美的“分子舞蹈”。

基于這些發(fā)現(xiàn)，研究團隊從傳統(tǒng)中藥化合物庫中篩選出一種名為“水飛薊賓”的天然化合物，它能精準卡在MCT1底物結(jié)合中心處，阻斷其“分子舞蹈”，從而破壞其運輸能力。實驗測試顯示，“水飛薊賓”能有效抑制肝癌細胞的生長。

“這項研究不僅讓我們更深入了解癌細胞的生命活動，也為開發(fā)副作用更小的靶向抗癌藥物提供了新思路。”葉升表示。（記者陳曦 通訊員焦德芳）