Cell：T細(xì)胞與腫瘤的糖爭(zhēng)奪戰(zhàn)
來(lái)源：生物360
近日，刊登在《細(xì)胞》（Cell）雜志上的一項(xiàng)最新實(shí)驗(yàn)證實(shí)，癌細(xì)胞對(duì)糖的嗜好有可能給免疫細(xì)胞功能造成了嚴(yán)重的影響。當(dāng)研究人員從重要的免疫細(xì)胞——T細(xì)胞處奪去糖時(shí)，細(xì)胞不再生成對(duì)抗腫瘤和某些類型感染的重要炎癥化合物：γ-干擾素。
華盛頓大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究人員表示，T細(xì)胞可以進(jìn)入到腫瘤中，然而不幸的是，它們往往無(wú)法有效地殺死癌細(xì)胞。缺乏生成γ-干擾素的能力有可能是導(dǎo)致它們不能殺 死腫瘤的一個(gè)原因。而通過(guò)更多地了解糖代謝影響干擾素生成的機(jī)制，研究人員或有可能開發(fā)出通過(guò)增強(qiáng)T細(xì)胞功能來(lái)對(duì)抗腫瘤的新療法。
相反，如果抑制γ-干擾素生成可能有助于研究人員治療自身免疫性疾病，這類疾病通常是由于T細(xì)胞引起過(guò)多炎癥所致。
像大多數(shù)的細(xì)胞一樣，T細(xì)胞主要有兩種獲得能量的途徑：1）氧化磷酸化（高效），2）有氧糖酵解（低效）。通常細(xì)胞是借助于氧化磷酸化來(lái)生成大部分的能量， 在這種情況下它們需要氧。如果氧不足，大多數(shù)的細(xì)胞會(huì)“切換”到有氧糖酵解。而低糖水平可以迫使細(xì)胞采用氧化磷酸化來(lái)生成能量。
然而，科學(xué)家們并不清楚為何許多的細(xì)胞（包括T細(xì)胞）在需要快速增殖之時(shí)，都會(huì)切換到有氧糖酵解。當(dāng)T細(xì)胞開始對(duì)入侵者或腫瘤做出反應(yīng)時(shí)它們會(huì)快速地增殖，科學(xué)家們認(rèn)為它們切換到有氧糖酵解是這一增殖過(guò)程至關(guān)重要。
在這項(xiàng)新研究中，科學(xué)家建立了一個(gè)系統(tǒng)，這使得他們能夠控制試管中T細(xì)胞可獲得的資源。通過(guò)切換控制細(xì)胞所能獲得的糖，能夠迫使其采用氧化磷酸化或有氧糖酵解。
研究人員表示，傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為，增殖T細(xì)胞需要利用糖酵解。然而事實(shí)并非如此：它們也利用了氧化磷酸化來(lái)支持細(xì)胞增殖。
在增殖啟動(dòng)后，T細(xì)胞可以利用任何一種能量生成過(guò)程來(lái)維持自身。但當(dāng)科學(xué)家們迫使T細(xì)胞從有氧糖酵解切換到氧化磷酸化時(shí)，出現(xiàn)了一個(gè)問(wèn)題。研究人員表示，當(dāng) 糖酵解關(guān)閉時(shí)，參與糖酵解的一些蛋白并沒(méi)有消失——它們是相當(dāng)穩(wěn)定的蛋白，因此它們能夠留在細(xì)胞中參與其他的過(guò)程。由于其中的一種蛋白GAPDH能夠抑制 γ-干擾素生成，這可能導(dǎo)致T細(xì)胞出現(xiàn)問(wèn)題。
當(dāng)科學(xué)家們將T細(xì)胞和癌細(xì)胞共同放到一個(gè)培養(yǎng)皿中，由于癌細(xì)胞會(huì)消耗大量的糖，這導(dǎo)致了T細(xì)胞生成炎性化合物的能力受損。而當(dāng)研究人員直接將糖給予T細(xì)胞時(shí)，炎性化合物的生成量翻了一番。
這就像一個(gè)on-off“切換”開關(guān)，研究人員所需要做的就是按動(dòng)它，改變糖的供應(yīng)。T細(xì)胞往往可以去到任何的地方：腫瘤、炎癥、感染，但有時(shí)候它們卻什么也不能做。如果研究人員能夠確定這一開關(guān)與身體內(nèi)的這些故障有關(guān)，或許就能夠找到一種方法來(lái)恢復(fù)T細(xì)胞的戰(zhàn)斗力。
原文檢索：
Chih-Hao Chang, Jonathan D. Curtis, Leonard B. Maggi, Brandon Faubert, Alejandro V. Villarino, David O' Sullivan, Stanley Ching-Cheng Huang, Gerritje J.W. van der Windt, Julianna Blagih, Jing Qiu, Jason D. Weber, Edward J. Pearce, Russell G. Jones, Erika L. Pearce. Posttranscriptional Control of T Cell Effector Function by Aerobic Glycolysis. Cell, 6 June 2013; DOI: 10.1016/j.cell.2013.05.016
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