近日,來自美國的科學家在著名國際學術期刊Cell在線發表了一項最新研究進展,他們發現細胞利用溶酶體對胞外蛋白進行降解獲得氨基酸會受到mTORC1信號途徑的調節,了解這一過程對于癌癥治療藥物開發具有重要提示意義。
盡管細胞周圍總會包繞著各種營養物質,但哺乳動物細胞仍以細胞內的葡萄糖和游離氨基酸為主要的能量和代謝合成的來源。直到最近,有研究發現Ras能夠誘導細胞通過巨胞飲作用對胞外蛋白進行攝取,這大大降低了發生癌轉化的細胞對胞外谷氨酰胺的依賴性。而細胞對這一過程的調控機制一直未有研究。
在該項研究中,研究人員發現細胞對胞外蛋白的巨胞飲還可以作為細胞內各種必需氨基酸的來源維持細胞存活,促進細胞生長。對胞外蛋白進行降解主要是在溶酶體中進行,通過這一過程可以維持細胞存活,同時還會誘導mTORC1的激活。但溶酶體對胞外蛋白的降解不會在細胞內發生顯著性的累積。
研究人員發現,在這一生物學過程中,mTORC1并沒有發揮氨基酸充足條件下的促生長功能,與此相反,當細胞將胞外蛋白作為氨基酸來源時,mTORC1的激活會抑制細胞增殖過程。抑制mTORC1會導致細胞對攝取的胞外蛋白的異化作用增強,同時促進營養匱乏狀態下的細胞增殖,并且這種情況在細胞和血管較少的腫瘤組織中都會存在。
總得來說,這項研究發現癌細胞可以利用胞外蛋白作為必需氨基酸的重要來源,對于營養匱乏狀態下細胞存活和增殖過程具有重要促進作用,而細胞溶酶體對胞外蛋白的降解會受到mTORC1信號途徑的調控,激活mTORC1對于抑制營養匱乏狀態下的癌細胞生長具有重要意義。
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