Cancer Cell:与共舞的活性氧基

  -低浓度的活性氧基(ROS)可以触发癌细胞的产生,但是因为这些氧基的存在,癌细胞也变得更加脆弱。在最新一期的《Cancer cell》发表了一篇评论文章中,Harris和他的同事们,通过增加普通细胞内的氧基应激压力,发现可以癌细胞的产生和肿瘤的发展。因此,有策略地针对细胞内的抗氧化基系统,可以为癌症治疗提供新的方向。

  低浓度的活性氧基可以改变部分蛋白的结构。这些氧基可作为一种细胞内的,通过可回复地氧化蛋白质的巯基,可以改变蛋白质的结构,因此就可以改变蛋白质的功能。但是高浓度的氧基会对细胞造成。具体地,这些活性氧基会进攻生物大,如蛋白质、脂类以及DNA。为了应对高浓度的氧基,细胞中存在着抗氧化系统,一方面可以降低氧基浓度,另一方面可以反向修复那些被氧基改变的生物大的结构。

  已有研究证明,氧基和氧化还原反应对于癌细胞的产生有着重要影响,可以影响癌细胞的表型以及对于治疗策略的响应。很多的实验研究认为,氧基会损伤DNA,会造成普通细胞癌细胞化。同时,氧基信号可以激活HIF-1,进而上调糖酵解、血管再生以及其他细胞代谢的基因表达,进而有利于普通细胞向癌细胞和肿瘤增大。然而,临床数据却显示,在很多健康男性中,服用维生素E会导致前列腺癌的增加。这说明了,维生素E作为一种还原性的物质,能够降低氧基的比例,从而让前列腺癌的患病率增加,那么,这些活性氧基很可能会前列腺癌发生。

  Harris和同事们进一步发现了氧对癌细胞的影响。通过遗传学和药理学的方法,试图打乱细胞内的氧化还原系统。谷胱甘肽是一种抗氧化物,在老鼠中,这种物质的合成下降会形成一种慢性的氧化应激压力,就是说活性氧基的比例高于正常状态。有趣的是,老鼠在氧基高的情况下,反而有更少的肿瘤产生,而且肿瘤的发展也比对照组老鼠的肿瘤发展速度慢。

  那在癌细胞中,活性氧基究竟是怎样影响癌细胞的呢?首先是,在癌细胞的快速过程中,会产生很多活性氧基,导致癌细胞更不容易对付其他的应激压力。为了应对这个高氧基,癌细胞会上调那些抗氧化的系统,因此,细胞所急需的那些生化反应就会受到影响。这个研究还发现,氧是通过影响蛋白质,而不性地损伤DNA和脂类来癌细胞生长的。针对癌细胞的这个弱点,如果能够试图癌细胞中的谷胱甘肽等抗氧化系统的关键节点,活性会为癌症的治疗提供新的思。

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