假性低氧狀態可能會導致基因不穩定性的增強
發布日期:2023-06-28臨床研究上,在有氧環境下HIF-la會出現連續性的穩定,這被叫作“假性低氧”。因為氧化磷酸化的不足,有可能產生癌癥,所以無論有沒有氧氣,對于糖酵解磷酸化作用而言,HIF-1a的穩定性對代償呼吸不足相當重要。
盡管在低氧條件下,HIF-1a的穩定機制已被很好地解釋了,然而其在有氧或者常氧條件下的機制,研究的還不清楚,一般來說,正常的有氧條件下細胞里的HIF-1a是不太穩定的,它促進了HIF-1a羥基化、泛素化及蛋白酶體降解,從而促進VHL腫瘤細胞的蛋白抑制。
另外,癌癥細胞里的HIF-la的穩定性,似乎與多種因子有關。如在有氧條件下,HIF-la的快速降解,會被氧依賴性脯胺酰羥化酶(PHDs)所調控,PHDs的脯氨酰羥基殘留在一個氧依賴性降解的區域里,此情況抑制了PHDs、甚至可以有效的穩定HIF-1a。
有氧時,HIF-1a的穩定,可以通過鈣穩態、ROS生成、NF-kB信號、三竣酸循環代謝物聚集(琥珀酸、延胡索酸)以及致癌病毒,與呼吸不足聯系在一起。且基因不穩定性的增強,可能源于ROS產生、和在有氧條件下的“假性低氧”,即有氧條件下HIF-la穩定性的延長。
這個過程,可能與RTG系統有聯系,之后Gottlieb與其同事在研究中發現,有氧情況下,一些能量代謝物如琥珀酸,a-丙酮酸,延胡索酸,能夠穩定HIF-la。然而,琥珀酸和延胡索酸同時也是氨基酸酵解的產物,因此通過谷氨酸酵解產生的琥珀酸和延胡索酸,可以使PHDs受到抑制,以穩定HIF-la。畢竟HIF-la的表達,調控著多種糖酵解所需的基因。