癌前細胞的呼吸損傷更多依賴于其酵解產能
發布日期:2023-08-15如果多種致病性突變、染色體重排和線粒體異常,賦予了腫瘤細胞高適應性或生存優勢,那么,在環境壓力下腫瘤細胞的存活,應該優于正常細胞,但實際情況卻并非如此。
例如,當癌癥的小鼠或患者,使用膳食能量減少飲食(DER)時,許多腫瘤細胞死亡,而正常細胞仍能存活。事實上,在DER狀態下,正常細胞的健康和活力隨著時間而改善,而腫瘤細胞卻死于凋亡。
臨床方面,許多用飲食能量限制治療小鼠腦腫瘤的研究結果,也支持這一觀點。顯然,正常細胞對環境應激的適應性,優于腫瘤細胞,這也解釋了為什么暴露于輻射和癌癥藥物的毒性之后,腫瘤細胞的死亡數量,通常比正常細胞更多。
但與DER不同,使用輻射和毒性藥物,具有誘使腫瘤細胞對此產生高度耐受的風險。這種現象的發生,大部分源于旁觀者(bystander)癌前細胞的呼吸損傷,這些細胞往往也會嚴重依賴于酵解產能。
基于達爾文和Potts的理論預測,正常細胞對能量應激的適應性,比腫瘤細胞更強。適應多樣性是一種復雜的表型,受多種調控系統(通過種系遺傳獲得)的調控。而其靈活性,可使生物體能夠以協調的方式,對環境應激做出反應。
通常,能量應激時,將迫使所有正常細胞為整個生物體的生存,而共同努力。而腫瘤細胞的基因組不穩定性,降低了其應對能量應激的代謝靈活性,其任何類型的基因組不穩定性,也可能都會降低靈活程度。
換句話說,基因組缺陷的具體細節,當然不如基因組缺陷存在的事實來得重要。且基因組缺陷,會破壞能量應激下的代謝靈活性,從而抑制適應性。
就這一點,有專家觀點認為,基因組不穩定性是一種不利因素,而不是進化的優勢。且由于腫瘤細胞通過酵解產能而不是呼吸產能,所以,它們必然依賴于可酵解燃料(葡萄糖和谷氨酰胺);當處于能量應激時,正常細胞的代謝,會自動從葡萄糖轉移到酮體和脂肪,而這取決于基因組穩定性。