近日 Cell旗下Cell metabolism杂志上发表宾夕法尼亚大学的Chi V. Dang研究团队发现癌基因Myc会扰乱细胞的生物钟和代谢的相关论文。这项研究表明,MYC能结合到关键基因的启动子区域,改变细胞的代谢和昼夜节律。这种蛋白具有双重功能,不仅在代谢通路中起作用,还能抑制BMAL1的抑癌效果。这项研究有助于更好的理解癌细胞如何有效维持快速复制。
文章第一作者Brian Altman博士说“MYC癌细胞的节律性振荡发生改变,是因为蛋白REV-ERBα的表达水平被上调,这类癌症应该很适合采取时间疗法(chronotherapy)”。“我们的工作将癌细胞代谢与癌症时间疗法关联起来。”癌症时间疗法的理论基础是,在正确的时间进行治疗,可以有效杀死癌细胞,同时减少对正常细胞的副作用。已知CLOCK-BMAL1二聚体是生物钟的重要调控子,而MYC在基因组中的结合位点与CLOCK-BMAL1相同。因此研究人员推测,癌细胞中的MYC异常表达可能会影响到生物钟。
研究中发现,MYC异常表达会提高REV-ERBα的表达,进而影响BMAL1和生物钟。降低REV-ERBα的表达水平,可以部分恢复这些癌细胞中的节律性振荡。此外,在神经母细胞瘤患者中,高水平REV-ERBα和低水平BMAL1都与预后差有关。在神经母细胞瘤中重新表达BMAL1,能够抑制这些癌细胞的复制能力。研究显示,MYC对葡萄糖代谢的振荡和谷氨酰胺的消耗也有很大的影响。葡萄糖和谷氨酰胺都是细胞中的基础代谢分子。研究人员建立了骨肉瘤细胞系,并且在其中分析了MYC和代谢的互作。细胞系的葡萄糖通路原本存在正常的节律性振荡,但MYC增多之后这种振荡就消失了,细胞的葡萄糖摄取速度大大增加。
Hsieh说。癌细胞独特的代谢谱为人们提供了癌症治疗的重要线索:当正常细胞休息而癌细胞还在没日没夜地工作时,癌症治疗可以起到事半功倍的效果,对正常细胞的毒性也大大降低。
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