CLIFTON LEAF | 2018-03-20 21:30
癌細胞需要大量的能量來支持它們肆意“作亂”；畢竟細胞快速分裂需要大量生物化學燃料，所以癌細胞會瘋狂吞噬糖分。
令人討厭的癌細胞就像是無政府主義者一樣。它們游蕩到不應該去的地方，顛覆秩序，拉攏守規(guī)矩的健康細胞加入它們肆意破壞，打破無數(shù)生物學規(guī)則。
癌細胞還很古怪。關于它們破壞規(guī)則的特性，一個最令人匪夷所思的例子就是它們代謝糖分的方式。在像人類身體這樣氧氣充足的環(huán)境下，正常細胞通過氧化過程分解葡萄糖，從中吸取能量。通過這種生物化學轉化機制，細胞可以從1分子葡萄糖中提取出36分子三磷酸腺苷（ATP）。ATP就相當于人體內的現(xiàn)金。（就像比特幣一樣：細胞解開復雜的方程式，作為回報，它們獲得了可以消耗的物質。）
而（多數(shù)）癌細胞進行大量的生化反應，卻得到較少的報酬。它們通過一種古老的糖酵解代謝過程分解葡萄糖，經(jīng)過10個步驟，1分子葡萄糖只能產(chǎn)生2分子ATP。
細胞通過糖酵解過程，甚至可以在無氧環(huán)境下產(chǎn)生能量，就像我們黏糊糊的原始祖先一樣。厭氧菌和酵母也是如此，它們通過發(fā)酵從糖中提取能量。而在有氧環(huán)境下，從糖中提取能量就像是用熨斗熨襪子一樣：付出巨大的努力，收益卻少得可憐。
與此同時，癌細胞需要大量的能量來支持它們肆意“作亂”；畢竟細胞快速分裂需要大量生物化學燃料。所以癌細胞會瘋狂吞噬糖分。（所以通常在PET掃描過程中，注射氟脫氧葡萄糖，可以明顯看出哪些組織正在快速吸收這種葡萄糖，從而幫助我們發(fā)現(xiàn)腫瘤。）
上世紀20年代，德國生物化學家奧托·瓦伯格最早發(fā)現(xiàn)了癌細胞這種有悖直覺的異常行為，他將之歸咎于癌細胞線粒體存在的缺陷。線粒體相當于癌細胞的能量工廠（也是我最喜歡的細胞器）。事實上，瓦伯格認為這種異常的有氧糖酵解是癌癥發(fā)生的真正原因，但他并不確定它的發(fā)生機制或原因。這種現(xiàn)象后來被稱為“瓦氏效應”。
后來數(shù)十年間，這種觀點逐漸被人們所遺忘，因為研究人員開始關注癌癥的其他理論框架，試圖梳理出哪些基因變異轉化了細胞，導致癌癥發(fā)生。但近幾年，瓦氏效應和更廣泛的癌癥新陳代謝理論再度興起。
雖然癌癥研究界對于癌癥的新陳代謝因素再次產(chǎn)生了興趣，但目前仍存在兩個重要問題使許多人很難全部接受這種觀點。首先是為什么？為什么需要大量能量的癌細胞，經(jīng)過進化會適應這種效率低下的代謝過程？第二個問題是怎么樣？有氧糖酵解通過哪種機制促進癌變（或者這只是細胞惡性轉化的副作用）？
第一個問題仍是個迷。但關于第二個問題，三個比利時研究組織最近發(fā)表了一篇研究報告，揭示了一種可能被遺漏的分子聯(lián)系或者至少是一種候選聯(lián)系。研究團隊經(jīng)過九年努力，在酵母模型系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)了糖酵解途徑中一個關鍵糖分子（果糖-1,6-雙磷酸）與ras基因之間的聯(lián)系。ras基因是決定細胞增殖和生存能力的關鍵。重要的是，ras就是所謂的致癌基因，如果這種基因出現(xiàn)變異，會導致細胞惡性轉化。在近一半癌癥中都發(fā)現(xiàn)了ras基因的變異形式。
不久前，《自然通訊》期刊的網(wǎng)站上發(fā)表了這篇論文。論文的作者表示，ras基因與所發(fā)現(xiàn)的糖分子之間“互惠的”相互關系“可能在惡性循環(huán)中活化癌細胞，持續(xù)刺激細胞增殖，使糖酵解過程持續(xù)過度活躍。這可以解釋癌細胞增殖速度和侵襲強度與其發(fā)酵異常活躍之間的密切聯(lián)系。”
研究的資深作者之一約翰·泰韋林在隨后的一份新聞稿中表示，這是一種“持續(xù)刺激癌癥發(fā)展與增長的惡性循環(huán)”，這種相互關系可以“解釋瓦式效應與腫瘤侵襲的強度之間的相關性?！?
這項發(fā)現(xiàn)當然令人興奮，并且可能對癌癥患者的飲食療法有重要意義。對于其他人而言，這項研究提供了又一項證據(jù)，證明過多攝入糖分的危害。因為現(xiàn)在有一種潛在的作用機制可以解釋這種危害的原因。（財富中文網(wǎng)）
譯者：劉進龍/汪皓
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