和體內(nèi)的任何細胞一樣，癌細胞需要糖--即葡萄糖--來為細胞的增殖和生長提供燃料。特別是癌細胞代謝葡萄糖的速度比正常細胞要高得多。然而，南加州大學維特比化學工程和材料科學系的研究人員發(fā)現(xiàn)了一種常見癌細胞的弱點：糖缺乏靈活性。也就是說，當癌細胞接觸到一種不同類型的糖-半乳糖時，細胞無法適應，將會死亡。

該發(fā)現(xiàn)由化學工程和材料科學助理教授Nicholas Graham實驗室的博士生Dongqing Zheng領(lǐng)導，可能對癌癥的新代謝療法具有重要意義。這項研究近發(fā)表在《細胞科學》（Journal of Cell Science）雜志上。

 

這篇論文描述了致癌基因，即導致癌癥的基因，也可以導致癌細胞對糖供應的變化變得不靈活。正常情況下，細胞通過代謝葡萄糖生長，但大多數(shù)正常細胞也可以利用半乳糖生長。然而，研究小組發(fā)現(xiàn)，擁有普通致癌基因AKT的細胞不能處理半乳糖，因此暴露在這種糖中就會死亡。

鄭說，半乳糖在結(jié)構(gòu)上與幫助癌細胞生長的葡萄糖非常相似，但有一些區(qū)別。Graham說，將細胞暴露在半乳糖環(huán)境下，會迫使細胞進行更多的氧化代謝，即利用氧氣將糖轉(zhuǎn)化為能量，而不是糖酵解代謝，即利用葡萄糖獲得能量。正常細胞可以代謝葡萄糖和半乳糖，但AKT信號通路被激活的癌細胞(通常在乳腺癌細胞中發(fā)現(xiàn))則不能。

Graham說："我們還沒有看到在癌癥背景下研究半乳糖的研究，看看特定的突變是否會導致癌癥，導致細胞在處理糖酵解代謝和氧化代謝之間的轉(zhuǎn)換方面更好或更差。"

鄭說，這一發(fā)現(xiàn)并不意味著半乳糖本身就能有效治療AKT型癌細胞，但它確實揭示了這些細胞的一個根本缺陷，即氧化狀態(tài)導致細胞死亡。

"我們試圖做的是使用系統(tǒng)的方法來了解這一點，所以我們可以使用一些類型的靶向藥物或基因療法，可以誘導類似的效果，迫使細胞進入氧化狀態(tài)，"鄭說。

"半乳糖是一個模型系統(tǒng)，我們正在使用它來發(fā)現(xiàn)細胞中的這些弱點，從而引導未來的藥物開發(fā)，"Graham說。"我們的實驗室將專注于嘗試使用專門的藥物來做到這一點。"

研究小組的發(fā)現(xiàn)還表明，雖然半乳糖引起的氧化過程確實會導致AKT型癌細胞的細胞死亡，但當細胞被賦予不同的基因突變MYC時，半乳糖并沒有殺死細胞。

Graham說："如果你有一種藥物可以抑制糖酵解，你就應該給AKT突變的病人服用。但你不能把它給有MYC突變的病人，因為理論上它對那些MYC細胞不起作用。"

研究人員還發(fā)現(xiàn)，在半乳糖中大約15天后，一些癌細胞開始重新出現(xiàn)。

"也許有一個小的亞種群的細胞對半乳糖有抗性，"鄭說。"另一種可能是，一些癌細胞非常有彈性，在接受半乳糖治療兩周后，它們會自我適應并重新編程。"

 

癌癥治療的系統(tǒng)生物學方法與傳統(tǒng)療法如化療和放療不同，因為它針對的是癌細胞的代謝過程。它的目標是找出那些沒有傳統(tǒng)化療副作用的藥物。傳統(tǒng)化療也會殺死健康細胞，導致脫發(fā)等副作用。然而，在許多癌癥的靶向代謝治療中，一些復發(fā)是常見的，這些治療在細胞部分復發(fā)之前顯示出強有力的初步結(jié)果。Graham說，AKT腫瘤可以通過這樣的代謝治療作為靶點，以便在初期縮小腫瘤，但這種治療需要伴隨另一種雞尾酒藥物治療，以防止復發(fā)，防止癌細胞突變和適應。

生命科學實驗中，離不開胎牛血清，胎牛血清 在細胞培養(yǎng)中的作用：

1. 提供對維持細胞指數(shù)生長的激素，基礎(chǔ)培養(yǎng)基中沒有或量很少的營養(yǎng)物，以及主要的低分子營養(yǎng)物。

2. 提供結(jié)合蛋白，能識別維生素、脂類、金屬和其他激素等，能結(jié)合或調(diào)節(jié)它們所結(jié)合的物質(zhì)活力。

3. 有些情況下結(jié)合蛋白質(zhì)能與有毒金屬和熱原質(zhì)結(jié)合，起到解毒作用。

4. 是細胞貼壁、鋪展在塑料培養(yǎng)基質(zhì)上所需因子來源。

5. 起酸堿度緩沖液作用。

6. 提供蛋白酶抑制劑，使在細胞傳代時使剩余胰蛋白酶失活，保護細胞不受傷害。

7. 參與細胞凍存。

在細胞培養(yǎng)中，胎牛血清加入基礎(chǔ)培養(yǎng)基的濃度大多為5%～20%（常見為10%）的。具體到不同試驗，應依據(jù)文獻報導，或細胞類型或基礎(chǔ)培養(yǎng)基的成分來確定濃度。

胎牛血清應在-20℃儲存，運輸應干冰冷鏈運輸，避免反復凍融，確保血清中因子活性不受影響，保證血清優(yōu)良品質(zhì)。