Cancer Cell：与恶魔共舞的活性氧自由基
2015-07-07 佚名 生物谷
低浓度的活性氧自由基（ROS）可以触发癌细胞的产生，但是因为这些氧自由基的存在，癌细胞也变得更加脆弱。在最新一期的Cancer cell发表了一篇评论文章中，Harris和他的同事们，通过增加普通细胞内的氧自由基应激压力，发现可以抑制癌细胞的产生和肿瘤的发展。因此，有策略地针对细胞内的抗氧化自由基系统，可以为癌症治疗提供新的方向。 低浓度的活性氧自由基可以改变部分蛋白的结构。这些氧自由基可作为一
低浓度的活性氧自由基（ROS）可以触发癌细胞的产生，但是因为这些氧自由基的存在，癌细胞也变得更加脆弱。在最新一期的Cancer cell发表了一篇评论文章中，Harris和他的同事们，通过增加普通细胞内的氧自由基应激压力，发现可以抑制癌细胞的产生和肿瘤的发展。因此，有策略地针对细胞内的抗氧化自由基系统，可以为癌症治疗提供新的方向。
低浓度的活性氧自由基可以改变部分蛋白的结构。这些氧自由基可作为一种细胞内的信使分子，通过可回复地氧化蛋白质上面的巯基，可以改变蛋白质的结构，因此就可以改变蛋白质的功能。但是高浓度的氧自由基会对细胞造成伤害。具体地，这些活性氧自由基会进攻生物大分子，如蛋白质、脂类分子以及DNA。为了应对高浓度的氧自由基，细胞中存在着抗氧化系统，一方面可以降低氧自由基浓度，另一方面可以反向修复那些被氧自由基改变的生物大分子的结构。
已有研究证明，氧自由基和氧化还原反应对于癌细胞的产生有着重要影响，可以影响癌细胞的表型以及对于治疗策略的响应。很多的实验研究认为，氧自由基会损伤DNA，会造成普通细胞癌细胞化。同时，氧自由基信号可以激活HIF-1，进而上调糖酵解、血管再生以及其他细胞代谢的基因表达，进而有利于普通细胞向癌细胞转化和肿瘤增大。然而，临床数据却显示，在很多健康男性中，服用维生素E会导致前列腺癌的增加。这说明了，维生素E作为一种还原性的物质，能够降低氧自由基的比例，从而让前列腺癌的患病率增加，那么，这些活性氧自由基很可能会抑制前列腺癌发生。
Harris和同事们进一步发现了氧自由对癌细胞的影响。通过遗传学和药理学的方法，试图打乱细胞内的氧化还原系统。谷胱甘肽是一种抗氧化物，在老鼠中，这种物质的合成下降会形成一种慢性的氧化应激压力，就是说活性氧自由基的比例高于正常状态。有趣的是，老鼠在氧自由基高的情况下，反而有更少的肿瘤产生，而且肿瘤的发展也比对照组老鼠的肿瘤发展速度慢。
那在癌细胞中，活性氧自由基究竟是怎样影响癌细胞的呢？首先是，在癌细胞的快速分裂过程中，会产生很多活性氧自由基，导致癌细胞更不容易对付其他的应激压力。为了应对这个高氧自由基环境，癌细胞会上调那些抗氧化的系统，因此，细胞分裂所急需的那些生化反应就会受到影响。这个研究还发现，氧自由是通过影响蛋白质，而不是非特异性地损伤DNA和脂类来抑制癌细胞生长的。针对癌细胞的这个弱点，如果能够试图抑制癌细胞中的谷胱甘肽等抗氧化系统的关键节点，活性会为癌症的治疗提供新的思路。
原始出处：
Paul T. Schumacker.Reactive Oxygen Species in Cancer: A Dance with the Devil.Cancer Cell.Feb 9, 2015.doi:10.1016/j.ccell.2015.01.007
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