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癌细胞爱吃糖?不,它们更爱吃蛋白质

  癌细胞会不受控制地无限分裂。|来源:cancerquest
  作者|刘天同 清华大学医学院
  编辑|陈天真
  漫威系列电影大家应该都至少看过几部,里面超级英雄的命名基本都很能反映人物自身能力特点:一身铁壳子叫钢铁侠,浑身冒绿光叫绿灯侠,目光咄咄逼人就叫镭射眼。但有一个人的名字似乎并不直白­——死侍,这位老哥并非刀枪不入,也没啥高科技,其实是靠着一身生物医学的本事——"可控式肿瘤细胞分裂",在超级英雄队伍中占了一席之地。
  死侍堪称打不死的小强,三五个持枪硬汉突突不死,身体被钢力士撕成两半也能重新长出一个下半身,因为没了对象多次抑郁到自寻短路,最后都以满血复活告终。说句不好听的,按照超能力来命名,死侍其实应该叫"肿瘤侠"。关于他的超能力是咋回事,这一切还要从女娲无限造人(误)可以无限分裂的肿瘤细胞讲起。
  死侍的超能力|来源:《死侍2》
  具有"特异功能"的肿瘤细胞
  二十世纪早期,诺贝尔奖获得者Alexis Carrel一直是细胞研究领域的权威,他声称自己做了一个长达34年的实验,证明从鸡身上提取出来的细胞,在体外可以连续培养的时间,比鸡本身活的还长。换而言之,细胞分裂是永恒的、不受限的。
  这个细胞无限分裂的理论一度风靡全球,使得当时主流生物学界认为,在适宜条件下,细胞是"永生"的。可是,如果构成生物体的细胞可以永生,每个人不都成了活神仙?生物本身怎么还会有寿命限制?
  其实,我们体内的大多数细胞,无论是来自皮肤、血液或肝脏,确实会不断分裂,更新换代。不过,负责更新换代的"干细胞"通常只能分裂几十次,之后就会逐渐衰老、凋亡,当人体内大部分具有分裂能力的细胞都发生这种变化时,就表现为器官功能的下降,以及整个人体的衰老。
  那么,真的有能够无限分裂的细胞吗?还真有,肿瘤细胞就是这样的终极存在。
  在衰老过程中,如果基因突变的积累导致细胞遗传物质的改变,一些"老不死"的细胞——肿瘤细胞,就会产生,它们不再遵循正常细胞分裂分化的规律,自己想怎么整就怎么整,要是在早期没被发现,就会形成癌症,危及生命。
  事实上,"不老不死"只是肿瘤细胞最容易观察到的特点之一。不同来源的肿瘤细胞,还拥有很多其他共性,比如"不听指挥"——不受人体正常生长信号的调控;"乔装打扮"——逃脱人体内免疫细胞的追杀;"东逃西窜"——在人体侵袭和转移的能力;"食欲旺盛"——大量消耗葡萄糖,等等。
  正常细胞在分裂时一分为二,而肿瘤细胞由于基因调控异常,常常表现为一个分裂成多个,比如图中所示的"三足鼎立",每个子细胞都会疯狂抢夺母细胞的物质。|来源:作者自己养的细胞
  不知道大家有没有听说过曾经风靡一时的"饿死癌细胞"的说法?非蠢即坏的营销号和低智媒体声称,可以通过控制饮食饿死肿瘤细胞而不损伤正常细胞,从而治愈癌症。这实际上正是基于肿瘤细胞"食欲旺盛"的特点造出来的谣。
  相比于正常细胞,肿瘤细胞由于能量代谢通路改变,对葡萄糖的需求量会大大提升。但仅凭这一特点,完全无法单纯通过控制饮食对肿瘤细胞造成任何影响,在它们被饿死之前,更加脆弱的正常细胞,怕不是已经被饿死十遍了。
  尽管如此,肿瘤细胞"吃得多"的特性确有用武之处。临床上常用的PET-CT检查,正是利用了肿瘤细胞的这种特点,把带有放射性同位素标记的葡萄糖注射到人体内,显示出代谢速率明显提升的肿瘤所在位置。
  PET-CT可以显示疑似肿瘤的高代谢病灶。|来源:PhysicsWorld
  肿瘤细胞,其实更爱吃蛋白质
  多年以来,人们很自然地认为,宏观上整个肿瘤的糖消耗提升,是因为内部每一个肿瘤细胞消耗了更多的糖。虽然肿瘤内除了肿瘤细胞还有很多种免疫细胞,比如髓细胞和淋巴细胞,但它们的"胃口"似乎不如肿瘤细胞大。
  一些研究表明,也许正是肿瘤细胞大量消耗了周围环境中的葡萄糖,导致肿瘤内部的免疫细胞营养供给不足,代谢受到影响,没办法发挥正常的免疫清除功能,杀死肿瘤细胞。俗话说,"兵马未动,粮草先行",粮食不够,肯定打不赢。
  然而,4月7日,在《自然》杂志发表的一项最新研究中,科学家使用包括结直肠癌、肾癌、乳腺癌在内的六种不同肿瘤模型,反复进行体内与体外实验,结果发现了一个颠覆传统认知的有趣现象:在这些肿瘤中,消耗糖最多的并不是肿瘤细胞,而是免疫细胞。
  他们把小鼠身上长出来的肿瘤分成一个个细胞,再把所有细胞分门别类,分别测定每种细胞的平均耗糖量,发现肿瘤内部的免疫细胞其实比肿瘤细胞还"贪婪",吃糖吃的最多,而肿瘤细胞更喜欢一种叫"谷氨酰胺"的物质(一种氨基酸,蛋白质的基本组成单位之一),吃了之后,还能反过来抑制糖的代谢通路。
  这一发现,让人不禁直呼"好家伙",原来肿瘤细胞也不傻,知道糖吃多了不行,要多摄入蛋白质!(一个不严谨的玩笑)
  肿瘤细胞更喜欢吃一种叫"谷氨酰胺"(Glutamine)的氨基酸。|来源:mskcc.org
  不过,这样的营养分配机制到底对肿瘤的生长有啥用?是不是所有肿瘤都有这样的共性?这对肿瘤的治疗有啥指示意义?目前我们还不是很清楚。在类似的问题得到科学证据回答之前,只希望不会有一篇名为《震惊!科学家发现肿瘤细胞新特性,乏氨基酸饮食或可治愈肿瘤》的文章出现在大众视野里。
  治愈肿瘤,可能吗?
  如果列举本世纪人类最大的愿望清单,"治愈肿瘤"一定是其中之一。想治愈肿瘤,势必要足够了解肿瘤。
  之前说了,人类的生长和衰老过程中,细胞多次分裂导致的基因突变累积,是肿瘤产生的根本原因,这也是为什么人一到五六十岁,各种肿瘤的发生率会直线上升。当人类了解了天花的致病机理,就发明出方法消除了天花,那现在人类也了解了肿瘤的产生原因,有没有希望完全消除肿瘤呢?
  在《癌症:进化的遗产》一书中,作者写到,基因突变是生物进化的原动力,同时也是肿瘤细胞产生的根本原因。只要有细胞分裂,就会发生基因突变,就会有肿瘤细胞生成。换句话说,肿瘤细胞是进化过程中不可避免的副产物,从这个角度来讲,根除肿瘤细胞似乎是不可能的。
  然而,不能根除肿瘤细胞,并不意味着不能治愈肿瘤,只要人类能找到方法,在肿瘤细胞大肆增殖繁衍、形成肉眼可见的肿瘤之前发现它们,并予以恰当的治疗,肿瘤也许就能像感冒一样,吃点药就能控制了。
  脑洞更大一点,如果人类真的在足够了解了肿瘤细胞之后,能设法操纵其分裂,那电影中死侍跟金刚狼"瞬间愈合"的超能力,也许将不再是无稽之谈。
  参考链接
  [1] https://www.nature.com/articles/s41586-021-03442-1#Sec2
  [2] The Biology of Cancer, 2nd edition

我支持生三胎被骂上热搜,只有不带娃的爸爸,才能无知无畏文媛妈育儿日记原创,欢迎个人转发和分享公益广告往往是通过一种创意,来表达对某个公众关心的事件或问题的思考倡议等,一般情况下都会是正面的引导,引领观众对某件事情形成积极认知。不过,最7岁女童张嘴睡觉,会变腺样体面容?如今面临换牙期该怎么办?我家女儿今年7岁了,也不知道从几岁开始女儿睡觉老爱张着嘴。因为我睡觉嘴巴也闭不上,一直以为是遗传了我。6岁以前从来没觉得这是毛病,觉得不影响吃喝的,各方面也都正常。直到去年夏天时,为20元扇女儿2耳光!过分焦虑的妈妈,只会被挤出孩子的世界01hr教育,是一门很深的学问。不管是第一次当妈妈也好,第二次当妈妈也罢,在教育孩子的时候,我们往往都会遇到各种各样的难题。昨天上午十点半左右,一位名叫键子人生的今日头条用户发布了青春期孩子仇视父母这些话虽然好用,但伤害性极大01hr在陪伴孩子成长的过程中,我们总会经历无数的酸甜苦辣。幸福地时候,我们觉得自己再辛苦也都值得了而气愤地时候,我们往往又容易失了分寸,除动手之外,还常常喜欢用语言伤害自己最爱的毒舌妈妈养出开朗女儿越是小心翼翼的爸妈,孩子抗压能力越低下01hr在三胎已然开放的今天,很多家庭不管是一个孩子,还是两个孩子,往往都是一副含在嘴里怕化了,捧在手心怕摔了的模样。尤其是在隔三差五曝出的未成年人轻生的报道前,家长们更是小心翼翼老师,我早恋了!班主任给9岁女孩儿的回答,堪称典范01hr六一儿童节当日,有两个幼儿园小朋友接受采访的视频,彻底火了。记者问一个年仅四岁的小男孩幼儿园里,你最喜欢谁?小男孩回答着涵妹妹。记者问为什么呢?男孩儿低下头,若有所思地回答青春期孩子为何叛逆?父母最恶毒的3句话,比刀子更伤人青春期的孩子,真是惹不起!小时候进门出门都是妈长娘短的,现在进门出门都直接拿我当空气小时候总是缠着我有说不完的话,现在却时刻板着一张脸,好像我借他米还他糠一样小时候我批评他,他总是蛋奶布丁,夏天必备的清凉甜品,一口蒸锅就能搞定炎炎夏日,来一份Q弹Q弹的布丁再适合不过了。今天斌姐就来给大家推荐一款适合宝宝的蛋奶布丁,适合8个月以上宝宝食用(具体适合年龄根据自己孩子咀嚼和吞咽能力安排),大宝宝们可以和妈妈一温润而泽的男孩名字,尽显器宇不凡,志向远大中国有个成语叫听天由命,讲命为天注定,实际上这只说对了一半。命运是由命运组成的,命是先天的,运是后天的,所以讲先天命后天运。先天之命与出生的时辰有关,也就是通常所说的八字。八字就是诗词里古色古香的男孩名字,个个寓意丰富带来好运一个好名字往往蕴涵着起名者的期望和鼓励,也给名字的主人以鼓励,使他能朝着自己的目标和理想前进,努力使自己能名副其实。好名字能带来好的运气并不是什么迷信的说法,而是有其一定道理的。虽住着200别墅,拥有小菜园清闲自在,这不就是理想的生活状态?现在大家都在说大平层住起来如何好,但我觉得还是独栋别墅更胜一筹,业主全款买下200别墅,屋顶改成个小菜园,平时自种自收,还没有物业来管,清闲自在。大别墅搭配小菜园,这种组合也是挺独
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