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糖和癌的致命关系
发布时间:2017-12-05

  癌细胞非常讨厌,从来没法管,肆意游荡到不该去的地方颠覆秩序,拉拢老实守规矩的健康细胞一起搞破坏,打破“无数”生物规则。

  癌细胞还很怪异。最诡异的例子之一就是糖分新陈代谢的方式。在氧气充足的条件下,比如在人体内,正常细胞通过氧化作用来分解葡萄糖并吸取能量。借助生物化学转化机制,细胞从一个葡萄糖分子中可提取36个三磷酸腺苷分子,就好像在人体内“提现”(有点类似比特币——细胞解开一些复杂的等式,回报是一些可用来支付的报酬)。

  然而,(大部分)癌细胞都做很多生物化学工作,得到的“报酬”却较少。它们通过一种古老的糖酵解“程序”分解葡萄糖,包括10个步骤,却只能从一个葡萄糖分子中得到两个三磷酸腺苷分子。

  糖酵解过程中,细胞跟黏糊糊的原始祖先一样,在无氧环境下也可以获得能量。厌氧菌和酵母的原理类似,通过发酵从糖中提取能量。但在氧气充足的环境中,通过糖酵解摄取能量仿佛用熨斗熨袜子——付出的努力很多,收益却非常少。

  与此同时,癌细胞的疯狂“作乱”又需要大量能量——毕竟,细胞快速分裂需要充足的生物化学燃料。因此癌细胞会疯狂地“吞噬”糖分(正因如此,我们经常能通过PET扫描观察肿瘤,明显能看到哪些组织在迅速吸收注入体内的脱氧葡萄糖)。

  20世纪20年代,德国生物化学家奥托•瓦伯格首先观察到了癌细胞古怪而且有悖直觉的行为,他将之归咎于线粒体,也就是细胞的“能源工厂”(和我最最喜欢的细胞器)存在的缺陷。实际上,瓦伯格相信这种反常的有氧糖酵解是癌症的真正起因,只是他不知道具体如何进行以及原因。后来人们把这种现象称为“瓦伯格效应”。

  不过,数十年来研究人员早已遗忘这个概念,一直忙着研究其他癌症理论框架,想分辨出基因变异的细胞从而治愈癌症。但近年来,瓦伯格效应以及癌症新陈代谢理论再次“活跃”起来。