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我校实验教学管理中心臧广超课题组揭示抗坏血酸选择性杀伤肿瘤细胞的潜在机制

发布时间:2023-11-22来源: 实验教学管理中心 阅读量:[]

近日,我校第一临床学院曾仲源(2019级五年制临床医学本科)、基础医学院王健(病理与病理生理学硕士)在实验教学管理中心臧广超副教授,加拿大工程院院士、香港中文大学李晨钟教授,重庆大学王贵学教授的共同指导下,在抗坏血酸(AA)选择性杀伤肿瘤细胞的机制研究中取得新进展。该成果以“Bioinspired Flexible Sensor for the Electrochemical Probing of Dynamic Redox Disequilibrium in Cancer Cells”为题发表在《AdvancedScience》杂志上。

癌症严重危害生命健康,维生素C(AA)可能是一种有潜力的癌症治疗药物。目前已有大量研究证明AA可以选择性杀伤肿瘤细胞,且对不同类型的肿瘤具备差异性治疗效果。然而,AA选择性杀死肿瘤细胞的机制和差异性杀伤作用的来源尚不明确。

细胞H2O2实时原位监测平台构建和AA选择性杀伤肿瘤细胞的机制

受珊瑚形成过程中离子交换机制的启发,团队构筑了一种高灵敏的活细胞H2O2实时原位监测平台。用于分析监测AA和脱氢抗坏血酸(DHA)以及过氧化氢酶(CAT)、GLUT 1通道阻滞剂作用下不同来源的肿瘤细胞的H2O2代谢动力学,探索AA杀伤肿瘤细胞的机制。结果表明AA的氧化产物DHA进入细胞后,导致细胞内氧化还原动态失衡,诱导细胞氧化应激释放H2O2,是造成肿瘤细胞死亡的关键原因。随后,团队进一步探讨了AA对肿瘤细胞的选择性杀伤作用,发现肿瘤细胞在DHA刺激下释放的H2O2浓度显著高于正常细胞;GLUT 1敲低后DHA诱导肿瘤细胞释放的H2O2减少,且细胞H2O2释放与GLUT 1的表达成正比。据此团队提出:DHA因其与葡萄糖的结构相似,可通过GLUT 1进入细胞,被还原型谷胱甘肽(GSH)催化的非酶反应重新转化为AA,同时生成氧化型谷胱甘肽(GSSH),导致肿瘤细胞氧化还原失衡。而正常细胞内,由于GLUT 1的低表达和高CAT含量,从而避免了AA的杀伤作用的AA选择性肿瘤细胞杀伤机制。

本研究为解析细胞氧化应激的分子机制提供了一个可靠的亚秒级动力学监测工具。同时也为AA选择性杀伤肿瘤细胞的机制提供了新的见解,对其在临床中的应用提供了指导。

澳门永利6774曾仲源(本科生)、王健硕士、重庆大学赵爽博士(联合培养)为论文共同第一作者;臧广超副教授、李晨钟院士和王贵学教授为该文的通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金、金凤实验室基金、重庆市自然科学基金、澳门永利6774卓越医学本科生导师制(EMTS)等项目的支持。

(编辑:蔡雨齐 曾飞)
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