蛋白激酶C(PKC)系統(tǒng),該系統(tǒng)中的第二信使是磷脂肌醇,故又稱為磷脂肌醇信號(hào)途徑。PKC系統(tǒng)由三個(gè)成員組成:受體、G蛋白和效應(yīng)物。Gq蛋白也是異源三體,其α亞基上具有GTP/GDP結(jié)合位點(diǎn),作用方式與cAMP系統(tǒng)中的G蛋白完全相同。該系統(tǒng)的效應(yīng)物是磷酸肌醇特異的磷脂酶C-β,此處的β表示一種異構(gòu)體。在PKC系統(tǒng)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中,膜受體與第一信使分子結(jié)合后,激活膜上Gp蛋白,然后Gq蛋白激活磷酸脂酶Cβ,將膜上的脂酰肌醇4,5-二磷酸分解為兩個(gè)細(xì)胞內(nèi)的第二信使:二酰甘油(DAG)和1,4,5-三磷酸肌醇(IP3)。IP3動(dòng)員細(xì)胞內(nèi)鈣庫釋放,鈣離子釋放到細(xì)胞質(zhì)中與鈣調(diào)蛋白結(jié)合,參與一系列的反應(yīng);DAG在鈣離子的協(xié)同下激活PKC,然后通過PKC引起級(jí)聯(lián)反應(yīng),進(jìn)行細(xì)胞的應(yīng)答, 故此將該系統(tǒng)稱為PKC系統(tǒng),或稱為IP3、DAG、鈣離子信號(hào)通路。
PKC是G蛋白偶聯(lián)受體系統(tǒng)中的效應(yīng)物, 在非活性狀態(tài)下是水溶性的,游離存在于胞質(zhì)溶膠中,激活后成為膜結(jié)合的酶。蛋白激酶C的激活是脂依賴性的,需要膜脂DAG的存在,同時(shí)又是Ca2+依賴性的,需要胞質(zhì)溶膠中Ca2+濃度的升高。當(dāng)DAG在質(zhì)膜中出現(xiàn)時(shí),胞質(zhì)溶膠中的蛋白激酶C被結(jié)合到質(zhì)膜上,然后在Ca2+的作用下被激活。
數(shù)十年來人們一直相信,蛋白激酶C(PKC)會(huì)促進(jìn)癌癥,或說PKC是促癌因子。根據(jù)這一理論基礎(chǔ),科學(xué)家全力開發(fā)出各種PKC抑制性腫瘤藥物。然而,加州大學(xué)科學(xué)家們最新研究發(fā)現(xiàn),PKC不僅不是促癌因子,而恰好是一種抑癌因子,所以控制腫瘤發(fā)生是激活PKC活性,而不是抑制其活性,過去多年的作法竟然是南轅北轍。這一顛覆性研究發(fā)表在一月二十九日的Cell雜志上。
蛋白激酶C是關(guān)鍵信號(hào)分子,具有廣泛生物學(xué)功能,包括細(xì)胞存活、增殖、凋亡和遷移,這些活動(dòng)都與癌癥發(fā)生息息相關(guān)。
研究發(fā)現(xiàn),細(xì)菌代謝產(chǎn)物十四烷酰佛波醇乙酸酯或稱佛波酯(phorbol ester)和某些植物化合物能激活PKC,將低劑量致癌物涂在小鼠皮膚上,然后反復(fù)使用PKC激動(dòng)劑量佛波酯,這樣可誘導(dǎo)動(dòng)物產(chǎn)生腫瘤。就是根據(jù)這類研究,科學(xué)家認(rèn)定PKC能促進(jìn)腫瘤的發(fā)生,是促癌分子,并形成癌癥領(lǐng)域的一個(gè)經(jīng)典概念,佛波酯激活PKC能促進(jìn)致癌物誘導(dǎo)的腫瘤形成。
根據(jù)PKC能促進(jìn)腫瘤發(fā)生的理論,邏輯上抑制PKC活性就能夠阻礙腫瘤發(fā)展,人們?nèi)陙硪恢崩眠@一原理尋找各種癌癥療法。但不幸的是,這些藥物的效果并不理想。研究負(fù)責(zé)人Alexandra Newton教授說,最新研究發(fā)現(xiàn)PKC不是促進(jìn)癌癥,相反是抑制腫瘤生長(zhǎng)。這可能是過去這類藥物沒有效果的根本原因。
在人類癌癥中,目前已經(jīng)鑒定到550多種PKC突變體,Corina Antal等通過活細(xì)胞成像技術(shù),對(duì)44種突變進(jìn)行了分析。研究發(fā)現(xiàn),多數(shù)PKC突變導(dǎo)致PKC活性降低,沒有任何突變是促進(jìn)PKC激活?;蛘哒f這些和腫瘤發(fā)生相關(guān)的PKC突變都是抑制PKC活性,而不是促進(jìn)它們的激活。這一結(jié)果完全不符合PKC是促進(jìn)腫瘤發(fā)生的理論。突變后的PKC活性下降,是因?yàn)檫@些異常的PKC無法形成正確的結(jié)構(gòu),無法形成正確的PKC催化活性。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),如果糾正結(jié)腸癌細(xì)胞一個(gè)功能缺失的PKC突變,接種了這種腸癌細(xì)胞的小鼠模型腫瘤生長(zhǎng)明顯緩慢,這說明PKC的作用是抑制癌癥生長(zhǎng)的。
PKC抑制腫瘤生長(zhǎng)可能不其是直接功能,而是通過抑制促癌基因間接產(chǎn)生的功能,一旦PKC功能降低,促癌基因功能增強(qiáng),將促進(jìn)腫瘤生長(zhǎng)。
大量臨床試驗(yàn)證明,抑制PKC并不能治療腫瘤,甚至?xí)档突煹男Ч?。從目前的研究結(jié)果看,導(dǎo)致這一失敗是必然的,因?yàn)檫^去的理論是完全錯(cuò)誤的。正確的思路是激活PKC,佛波酯或許從一個(gè)致癌物變成一種治療藥物。
為什么原來發(fā)現(xiàn)PKC激活劑佛波酯具有促進(jìn)腫瘤發(fā)生的作用,這是因?yàn)閯?dòng)物反復(fù)使用PKC激活劑,導(dǎo)致反饋抑制效應(yīng),因?yàn)榧?xì)胞發(fā)覺這種重要的酶活性升高,通過抑制基因表達(dá)等方式控制其活性,結(jié)果就是一種外源性激活導(dǎo)致內(nèi)源性功能被抑制,而這種具有強(qiáng)大抑制癌癥效應(yīng)的分子功能被抑制的后果就是促進(jìn)腫瘤的發(fā)生。
這一現(xiàn)象似乎從反面印證了毒物小劑量興奮效應(yīng)。就是非常低劑量的致癌物如黃曲霉毒素能提高機(jī)體抗癌作用,抑制腫瘤的發(fā)生。相反佛波酯這種本來能抑制腫瘤發(fā)生的物質(zhì),長(zhǎng)期使用的后果正好相反,是促進(jìn)腫瘤的發(fā)生。生物體系就是生命體系,往往不是簡(jiǎn)單的加減乘除運(yùn)算,而是一套具有自我糾正能力的復(fù)雜系統(tǒng),用簡(jiǎn)單邏輯理解復(fù)雜體系注定會(huì)失敗。
治療和康復(fù)是兩個(gè)不同概念,過去的醫(yī)學(xué)強(qiáng)調(diào)治療學(xué),真正的醫(yī)學(xué)應(yīng)該是康復(fù)為主,因?yàn)樯矬w本身具有自我調(diào)節(jié),自我康復(fù)的能力,完全失去康復(fù)能力的生命往往不具有治療價(jià)值。對(duì)待活生生的患者,能利用自身潛能就不要誘導(dǎo)潛力,能使用誘導(dǎo)潛能的就不要借助外力,能借助外力的就不要完全依靠外力。
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