漫威系列電影大家應(yīng)該都至少看過幾部,里面超級英雄的命名基本都很能反映人物自身能力特點(diǎn):一身鐵殼子叫鋼鐵俠,渾身冒綠光叫綠燈俠,目光咄咄逼人就叫鐳射眼。但有一個(gè)人的名字似乎并不直白 ——死侍,這位老哥并非刀槍不入,也沒啥高科技,其實(shí)是靠著一身生物醫(yī)學(xué)的本事—— " 可控式腫瘤細(xì)胞分裂 ",在超級英雄隊(duì)伍中占了一席之地。
死侍堪稱打不死的小強(qiáng),三五個(gè)持槍硬漢突突不死,身體被鋼力士撕成兩半也能重新長出一個(gè)下半身,因?yàn)闆]了對象多次抑郁到自尋短路,最后都以滿血復(fù)活告終。說句不好聽的,按照超能力來命名,死侍其實(shí)應(yīng)該叫 " 腫瘤俠 "。關(guān)于他的超能力是咋回事,這一切還要從女媧無限造人(誤)可以無限分裂的腫瘤細(xì)胞講起。
死侍的超能力|《死侍 2》,具有 " 特異功能 " 的腫瘤細(xì)胞。
二十世紀(jì)早期,諾貝爾獎(jiǎng)獲得者 Alexis Carrel 一直是細(xì)胞研究領(lǐng)域的權(quán)威,他聲稱自己做了一個(gè)長達(dá) 34 年的實(shí)驗(yàn),證明從雞身上提取出來的細(xì)胞,在體外可以連續(xù)培養(yǎng)的時(shí)間,比雞本身活的還長。換而言之,細(xì)胞分裂是永恒的、不受限的。
這個(gè)細(xì)胞無限分裂的理論一度風(fēng)靡全球,使得當(dāng)時(shí)主流生物學(xué)界認(rèn)為,在適宜條件下,細(xì)胞是 " 永生 " 的??墒?,如果構(gòu)成生物體的細(xì)胞可以永生,每個(gè)人不都成了活神仙?生物本身怎么還會(huì)有壽命限制?
其實(shí),我們體內(nèi)的大多數(shù)細(xì)胞,無論是來自皮膚、血液或肝臟,確實(shí)會(huì)不斷分裂,更新?lián)Q代。不過,負(fù)責(zé)更新?lián)Q代的 " 干細(xì)胞 " 通常只能分裂幾十次,之后就會(huì)逐漸衰老、凋亡,當(dāng)人體內(nèi)大部分具有分裂能力的細(xì)胞都發(fā)生這種變化時(shí),就表現(xiàn)為器官功能的下降,以及整個(gè)人體的衰老。
那么,真的有能夠無限分裂的細(xì)胞嗎?還真有,腫瘤細(xì)胞就是這樣的終極存在。
在衰老過程中,如果基因突變的積累導(dǎo)致細(xì)胞遺傳物質(zhì)的改變,一些 " 老不死 " 的細(xì)胞——腫瘤細(xì)胞,就會(huì)產(chǎn)生,它們不再遵循正常細(xì)胞分裂分化的規(guī)律,自己想怎么整就怎么整,要是在早期沒被發(fā)現(xiàn),就會(huì)形成癌癥,危及生命。
事實(shí)上," 不老不死 " 只是腫瘤細(xì)胞最容易觀察到的特點(diǎn)之一。不同來源的腫瘤細(xì)胞,還擁有很多其他共性,比如 " 不聽指揮 " ——不受人體正常生長信號的調(diào)控;" 喬裝打扮 " ——逃脫人體內(nèi)免疫細(xì)胞的追殺;" 東逃西竄 " ——在人體侵襲和轉(zhuǎn)移的能力;" 食欲旺盛 " ——大量消耗葡萄糖,等等。
正常細(xì)胞在分裂時(shí)一分為二,而腫瘤細(xì)胞由于基因調(diào)控異常,常常表現(xiàn)為一個(gè)分裂成多個(gè),比如圖中所示的 " 三足鼎立 ",每個(gè)子細(xì)胞都會(huì)瘋狂搶奪母細(xì)胞的物質(zhì)。|作者自己養(yǎng)的細(xì)胞
不知道大家有沒有聽說過曾經(jīng)風(fēng)靡一時(shí)的 " 餓死癌細(xì)胞 " 的說法?非蠢即壞的營銷號和低智媒體聲稱,可以通過控制飲食餓死腫瘤細(xì)胞而不損傷正常細(xì)胞,從而治愈癌癥。這實(shí)際上正是基于腫瘤細(xì)胞 " 食欲旺盛 " 的特點(diǎn)造出來的謠。
相比于正常細(xì)胞,腫瘤細(xì)胞由于能量代謝通路改變,對葡萄糖的需求量會(huì)大大提升。但僅憑這一特點(diǎn),完全無法單純通過控制飲食對腫瘤細(xì)胞造成任何影響,在它們被餓死之前,更加脆弱的正常細(xì)胞,怕不是已經(jīng)被餓死十遍了。
盡管如此,腫瘤細(xì)胞 " 吃得多 " 的特性確有用武之處。臨床上常用的 PET-CT 檢查,正是利用了腫瘤細(xì)胞的這種特點(diǎn),把帶有放射性同位素標(biāo)記的葡萄糖注射到人體內(nèi),顯示出代謝速率明顯提升的腫瘤所在位置。PET-CT 可以顯示疑似腫瘤的高代謝病灶。|PhysicsWorld
腫瘤細(xì)胞,其實(shí)更愛吃蛋白質(zhì)。多年以來,人們很自然地認(rèn)為,宏觀上整個(gè)腫瘤的糖消耗提升,是因?yàn)閮?nèi)部每一個(gè)腫瘤細(xì)胞消耗了更多的糖。雖然腫瘤內(nèi)除了腫瘤細(xì)胞還有很多種免疫細(xì)胞,比如髓細(xì)胞和淋巴細(xì)胞,但它們的 " 胃口 " 似乎不如腫瘤細(xì)胞大。
一些研究表明,也許正是腫瘤細(xì)胞大量消耗了周圍環(huán)境中的葡萄糖,導(dǎo)致腫瘤內(nèi)部的免疫細(xì)胞營養(yǎng)供給不足,代謝受到影響,沒辦法發(fā)揮正常的免疫清除功能,殺死腫瘤細(xì)胞。俗話說," 兵馬未動(dòng),糧草先行 ",糧食不夠,肯定打不贏。
然而,4 月 7 日,在《自然》雜志發(fā)表的一項(xiàng)最新研究中,科學(xué)家使用包括結(jié)直腸癌、腎癌、乳腺癌在內(nèi)的六種不同腫瘤模型,反復(fù)進(jìn)行體內(nèi)與體外實(shí)驗(yàn),結(jié)果發(fā)現(xiàn)了一個(gè)顛覆傳統(tǒng)認(rèn)知的有趣現(xiàn)象:在這些腫瘤中,消耗糖最多的并不是腫瘤細(xì)胞,而是免疫細(xì)胞。
他們把小鼠身上長出來的腫瘤分成一個(gè)個(gè)細(xì)胞,再把所有細(xì)胞分門別類,分別測定每種細(xì)胞的平均耗糖量,發(fā)現(xiàn)腫瘤內(nèi)部的免疫細(xì)胞其實(shí)比腫瘤細(xì)胞還 " 貪婪 ",吃糖吃的最多,而腫瘤細(xì)胞更喜歡一種叫 " 谷氨酰胺 " 的物質(zhì)(一種氨基酸,蛋白質(zhì)的基本組成單位之一),吃了之后,還能反過來抑制糖的代謝通路。
這一發(fā)現(xiàn),讓人不禁直呼 " 好家伙 ",原來腫瘤細(xì)胞也不傻,知道糖吃多了不行,要多攝入蛋白質(zhì)!(一個(gè)不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐嫘Γ┠[瘤細(xì)胞更喜歡吃一種叫 " 谷氨酰胺 "(Glutamine)的氨基酸。|mskcc.org
不過,這樣的營養(yǎng)分配機(jī)制到底對腫瘤的生長有啥用?是不是所有腫瘤都有這樣的共性?這對腫瘤的治療有啥指示意義?目前我們還不是很清楚。在類似的問題得到科學(xué)證據(jù)回答之前,只希望不會(huì)有一篇名為《震驚!科學(xué)家發(fā)現(xiàn)腫瘤細(xì)胞新特性,乏氨基酸飲食或可治愈腫瘤》的文章出現(xiàn)在大眾視野里。
治愈腫瘤,可能嗎?如果列舉本世紀(jì)人類最大的愿望清單," 治愈腫瘤 " 一定是其中之一。想治愈腫瘤,勢必要足夠了解腫瘤。之前說了,人類的生長和衰老過程中,細(xì)胞多次分裂導(dǎo)致的基因突變累積,是腫瘤產(chǎn)生的根本原因,這也是為什么人一到五六十歲,各種腫瘤的發(fā)生率會(huì)直線上升。當(dāng)人類了解了天花的致病機(jī)理,就發(fā)明出方法消除了天花,那現(xiàn)在人類也了解了腫瘤的產(chǎn)生原因,有沒有希望完全消除腫瘤呢?
在《癌癥:進(jìn)化的遺產(chǎn)》一書中,作者寫到,基因突變是生物進(jìn)化的原動(dòng)力,同時(shí)也是腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生的根本原因。只要有細(xì)胞分裂,就會(huì)發(fā)生基因突變,就會(huì)有腫瘤細(xì)胞生成。換句話說,腫瘤細(xì)胞是進(jìn)化過程中不可避免的副產(chǎn)物,從這個(gè)角度來講,根除腫瘤細(xì)胞似乎是不可能的。
然而,不能根除腫瘤細(xì)胞,并不意味著不能治愈腫瘤,只要人類能找到方法,在腫瘤細(xì)胞大肆增殖繁衍、形成肉眼可見的腫瘤之前發(fā)現(xiàn)它們,并予以恰當(dāng)?shù)闹委?,腫瘤也許就能像感冒一樣,吃點(diǎn)藥就能控制了。
腦洞更大一點(diǎn),如果人類真的在足夠了解了腫瘤細(xì)胞之后,能設(shè)法操縱其分裂,那電影中死侍跟金剛狼 " 瞬間愈合 " 的超能力,也許將不再是無稽之談。
文章來源: 劉天同,清華大學(xué)醫(yī)學(xué)院 來源:賢集網(wǎng)
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