開拓性的研究癌癥的新陳代謝

無論什么形式的癌癥需要在體內(nèi),它開始在細(xì)胞水平上通過新陳代謝胡作非為和成長。改變代謝的理解癌癥已經(jīng)收到新的研究興趣,根據(jù)安倍Stroock,威廉·c·胡言亂語導(dǎo)演和戈登·l·史密斯種植教授化學(xué)和生物分子工程學(xué)院。他最新的研究調(diào)查了癌癥新陳代謝在多尺度,為未來的研究打下理論基礎(chǔ)。

“癌癥具有明顯的代謝,在某種意義上,它是最早的特點(疾病)在細(xì)胞和亞細(xì)胞尺度確定,“Stroock說,資深作者的“多尺度計算Warburg效應(yīng)的研究,反向Warburg效應(yīng)和谷氨酰胺成癮在實體腫瘤,”最近發(fā)表在PLOS計算生物學(xué)。

Mengrou山博士前塞繆爾·c·弗萊明家族Stroock實驗室畢業(yè)的,是作者。

近100年前,德國生理學(xué)家、諾貝爾獎獲得者奧托華寶假設(shè)腫瘤生長是由線粒體消耗異常大量的葡萄糖,即使在氧的存在。健康的細(xì)胞只消耗葡萄糖在缺乏氧氣。這種現(xiàn)象改變了代謝的癌癥被稱作Warburg效應(yīng)。

華寶猜測,癌癥是一種代謝疾病,首先,但后續(xù)研究提出基因突變在癌癥的根源。

“華寶聲稱這代謝缺陷是癌癥的起源,在一些重要方面,今天被開除,“Stroock說。“但是我們?nèi)匀徊恢斡┌Y,所以關(guān)于新陳代謝的問題,因為他們與癌癥的遺傳學(xué)回桌上。”

當(dāng)癌癥細(xì)胞消耗葡萄糖,Stroock說,他們通過這一過程被稱為糖酵解,大量的葡萄糖轉(zhuǎn)化成乳酸。這是一個非常低效的方法使用相同glucose-the現(xiàn)象發(fā)生在疲勞肌肉消耗糖??氧,導(dǎo)致乳酸酸中毒,如果任其發(fā)展。

研究的目標(biāo)之一就是找出如果在癌癥的新陳代謝以及古怪,像Warburg效應(yīng),幫助或傷害了腫瘤的生長。例如:鑒于糖酵解的內(nèi)在效率低下,腫瘤細(xì)胞應(yīng)該是弱勢群體相對于健康的組織。

“的原因之一是一個緊迫的問題是,我們目前的理解是基于適者生存,腫瘤“Stroock說。“它(癌癥)獲勝,因為癌細(xì)胞藐視規(guī)則的良好的組織細(xì)胞,是,“做你告訴,”和“遺傳完整性。在這樣做,腫瘤將健康的組織。”

Stroock旨在確定關(guān)聯(lián)的代謝過程的優(yōu)點和缺點在多個scales-intracellular,細(xì)胞,multicellular-and創(chuàng)建工具。這些過程建模的組織在三個代謝場景:

Warburg效應(yīng)(有氧運動消耗的葡萄糖);

谷氨酰胺上癮,這一直被視為一個標(biāo)志的癌癥新陳代謝,;

癌細(xì)胞的反向Warburg效應(yīng),“劫持”非癌變細(xì)胞腫瘤的微環(huán)境,迫使它們消耗葡萄糖像癌細(xì)胞一樣。

該組織利用的工具之一是flux-balance分析(FBA),確定營養(yǎng)物質(zhì)的利用率的計算方法在單個細(xì)胞內(nèi)代謝過程。

使用功能性的結(jié)果模型形式的細(xì)胞的數(shù)量實體腫瘤,該集團(tuán)證實,Warburg效應(yīng)提供了腫瘤的生長優(yōu)勢,但這谷氨酰胺上癮不腫瘤細(xì)胞的增長中受益。“我們證明它不是有用glutamine-addicted(腫瘤),“Stroock說。“社區(qū)將不得不尋找其他方式谷氨酰胺是重要的。”

Stroock之間的關(guān)系的研究小組還提出見解健康的細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞在反向Warburg效應(yīng)下,允許更多的氧氣穿透癌細(xì)胞在資源有限的微環(huán)境。

Stroock表示,該集團(tuán)的工作,而打開門未來的研究,也證實了一個近100歲的理論。“它讓這個古老的假說在更堅實的基礎(chǔ),”他說,“我們現(xiàn)在知道更多定量…癌細(xì)胞如何使用這種華寶機制。”

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