抗氧化剂一直以来都被视为健康守护者,其能清除自由基、保护细胞免受损伤。然而,近日,一篇发表在国际杂志Nature上题为“Catabolism of extracellular glutathione supplies cysteine to support tumours”的研究报告中,来自罗切斯特大学等机构的科学家们通过研究发现,强大的抗氧化剂谷胱甘肽竟然会成为癌细胞暗中“上瘾”的营养来源,相关研究结果不仅颠覆了科学界对谷胱甘肽的传统认知,更为癌症治疗开辟了一条全新的道路。
全球癌症统计数据显示,2020年新增癌症病例约1930万,死亡病例近1000万。在肿瘤微环境中,营养物质的竞争异常激烈,而癌细胞却总能找到生存之道。美国癌症协会指出,约30-40%的癌症死亡与饮食因素相关,这使得我们不得不重新审视那些看似无害的营养物质与癌症之间的复杂关系。谷胱甘肽是由半胱氨酸、谷氨酸和甘氨酸组成的三肽分子,在人体内天然存在,也被广泛作为抗氧化补充剂销售。传统观点认为,其主要通过预防和修复细胞损伤来发挥作用。但这项研究中,研究人员提出了一个大胆的假设:也许癌细胞把谷胱甘肽当成了“美食”。
谷胱甘肽的胞内生成对肿瘤生长并非必需
研究人员首先发现了一个有趣的矛盾:当他们在实验室中耗尽癌细胞内部的谷胱甘肽时,肿瘤生长并未受到影响;这一现象暗示,癌细胞可能另有“粮仓”。进一步分析显示,在肿瘤微环境中,细胞外部的谷胱甘肽含量异常丰富。通过对生物库中捐赠的乳腺癌组织样本进行分析,研究人员在肿瘤内部的液体中发现了大量的谷胱甘肽储存,这证实了肿瘤确实在大量消耗这种物质。关键问题在于:癌细胞如何利用谷胱甘肽?研究人员发现,当环境中缺乏胱氨酸(半胱氨酸的前体)时,补充谷胱氨肽能够挽救癌细胞的生存和生长。而这种“救援”作用完全依赖于γ-谷氨酰转移酶的分解活性。换句话说,癌细胞通过这种酶将谷胱甘肽分解,释放出其中的氨基酸作为营养来源。
更令人振奋的是,当研究人员使用药物靶向抑制γ-谷氨酰转移酶的活性时,他们成功阻止了循环系统中谷胱甘肽的分解,降低了肿瘤内部的半胱氨酸水平,最终减缓了肿瘤生长。这表明,剥夺癌细胞利用细胞外谷胱甘肽的能力,或抑制其分解过程,可能成为一种有效的癌症治疗策略。研究者解释道,癌细胞和正常细胞可能使用不同的食物来源,他们发现癌细胞会专门分解这种抗氧化剂并将其用作燃料,这一发现意味着,我们需要重新审视癌症的“食品储藏室”,关注那些从未被认为可能成为肿瘤食物的复杂代谢物。
值得注意的是,这项研究也带来了重要的公共卫生警示,尽管谷胱甘肽作为抗氧化补充剂被广泛销售并伴随各种健康宣称,但研究者提醒,抗氧化剂在某些情况下可能是一把双刃剑。此前研究人员通过研究发现,另一种常见于食品、补充剂和能量饮料中的抗氧化剂牛磺酸竟能促进白血病细胞的生长;但这并不意味着人们应该停止食用富含抗氧化剂的天然食物。研究者指出,摄入富含水果和蔬菜的均衡饮食至关重要,其可以控制体重、减少炎症、支持健康的免疫系统,人们对服用补充剂应保持谨慎,尤其是谷胱甘肽,服用未经FDA监管的高浓度谷胱甘肽药片可能会带来风险。
目前,研究人员正在探索改进现有药物的方法,并精确定位参与谷胱甘肽“喂养”肿瘤的特定蛋白质,他们还在研究抗癌药物与饮食变化相结合的方案,希望开发出既能杀死肿瘤又不影响健康细胞的新型疗法。尽管谷胱甘肽在100年前就被发现,但目前研究人员正在发现其生物学功能的全新方面。这项研究不仅改变了我们对谷胱甘肽的传统认识,更揭示了肿瘤营养供应的新机制。(生物谷Bioon.com)
参考文献:
Hecht, F., Zocchi, M., Tuttle, E.T. et al. Catabolism of extracellular glutathione supplies cysteine to support tumours. Nature (2026). doi:10.1038/s41586-026-10268-2