硫化氢的潜在危险:癌细胞的温床

2013-7-10 10:10 来源: 生物通
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  硫化氢(hydrogen sulfide)是一种具有“臭鸡蛋样”气味的、刺激性和窒息性无色气体。过去的研究证实这种气体具有神经毒性作用,低浓度接触会对呼吸道和眼产生局部刺激,高浓度是可导致中枢神经系统症状和窒息状态,损害心脏等多个器官,被视作是仅低于一氧化碳中毒,威胁劳动者生命健康的潜在危险因素之一。

  然而,近日来自德克萨斯大学医学部的研究人员发现,这种“臭气”是结肠癌代谢中的一个关键因子,并为治疗这一疾病提供了一个潜在的靶点。在发表于《美国科学院院刊》(PNAS)杂志上的这篇论文中,科学家们称他们的细胞培养物及小鼠实验证实,结肠癌细胞生成了大量的硫化氢,并依赖于这一化合物生存及生长。

  论文作者、德克萨斯大学医学部Csaba Szabo教授说:“结肠癌细胞喜欢它,并且需要它。癌细胞依赖于这一物质旺盛生长。我们数据表明,它们利用了硫化氢来生成能量,进行分化、生长以及侵袭宿主。”

  研究人员发现,大部分的结肠癌硫化氢生成都与一种叫做CBS(胱硫醚-β-合成酶,cystathionine-β-synthase)的蛋白有关。相比于非癌性组织,结肠癌细胞中CBS蛋白的水平要高得多。实验表明,但采用化学方法阻断CBS活性时,结肠癌细胞的生长会受到遏制,而正常细胞生长则不受影响。

  论文作者、德克萨斯大学医学部Mark Hellmich教授说:“我们的研究确定了CBS是一个新的抗癌靶点。通过阻断CBS,我们可以对抗结肠癌。”

  当科学家们将患者来源的结肠癌肿瘤细胞植入到“裸”鼠体内时,同样观察到了阻断CBS所造成的抗结肠癌效应。没有硫化氢,肿瘤生长变得非常缓慢。它们还显示血管发生显著减少。肿瘤通常通过血管发生过程来刺激其周围的宿主血管生长,以“抢夺”氧气和营养物质供自己所用。

  尽管这一研究发现最初让Szabo和Hellmich感到非常的惊异,Szabo认为其确实具有非常重要的意义。“数十亿年前,在地球上有氧气之前,硫化氢生物化学是支持生命的重要机制之一。通过生成硫化氢,癌细胞重演了古代的机制,”Szabo说。

  Hellmich认为,这一机制为科学家们提供了一个机会,将一项基础科学发现转化为癌症新疗法。“这是一项确实很重要的研究。我们对得到这样的机会开展这项研究感到非常的兴奋。”