我科学家首次破译人体能量转运通道 有望"饿死

　　6月5日，清华大学宣布，由该校医学院教授颜宁领衔的年轻科研团队在世界上解析了人源葡萄糖转运蛋白GLUT1的晶体结构，初步揭示其工作机制以及相关疾病的致病机理。这不仅揭示了葡萄糖进入人体细胞的精密输送，将人类对生命过程的认识推进了一大步，而且在攻克癌症、糖尿病等重大疾病的探索之路上迈出了极为重要的一步。

　　人类对葡萄糖跨膜转运的研究已历经百年。在过去几十年里，世界诸多顶尖实验室一直致力于此项研究，全力攻关。5日，这项被评价为“具有里程碑意义”且“极富挑战、极具风险”的重大科学成就，发表在英国《自然》杂志上。

　　GLUT1brain-实验成果图片

　　“葡萄糖代谢的第一步就是进入细胞，但亲水的葡萄糖溶于水，而疏水的细胞膜就像一层油，葡萄糖自身无法穿过细胞膜进入到细胞内发挥作用。”颜宁用“运输机器”比喻转运蛋白，“它镶嵌于细胞膜上，如同在疏水的细胞膜上开了一扇一扇的门，能够将葡萄糖从细胞外转运到细胞内。而转运蛋白GLUT1几乎存在于人体每一个细胞中，是大脑、神经系统、肌肉等组织器官中最重要的葡萄糖转运蛋白。”

　　颜宁进一步解释了GLUT1功能异常对人体健康的影响一是GLUT1功能完全缺失将致生命死亡，功能部分缺失会使细胞对葡萄糖吸收不足而导致大脑萎缩、智力低下、癫痫等疾病，也会因葡萄糖不能及时为人体利用消耗而导致血糖浓度异常升高;二是癌细胞需要消耗超量葡萄糖才能维持其生长扩增，GLUT1在细胞中显著过量往往意味着有癌变发生。“，如能研究清楚GLUT1的组成、结构和工作机理，就有可能通过调控它实现葡萄糖转运的人工干预，既可以增加正常细胞内葡萄糖供应达到治疗相关疾病的目的，又可以通过阻断对癌细胞的葡萄糖供应，‘饿死癌细胞’。”

　　颜宁(左)指导邓东做实验

　　近百年的葡萄糖跨膜转运研究历史基本上代表了人类理解物质跨膜运输的历史，但此前研究仅止步于细菌的葡萄糖跨膜转运。颜宁团队从2009年开始人体GLUT1的研究，此次成功捕获GLUT1的晶体结构，对于理解其他具有重要生理功能的糖转运蛋白的转运机理提供了重要的分子基础。“还可通过对GLUT1进行人工干预，研制小分子制剂，作为癌症、糖尿病等相关疾病诊断或者药物开发的潜在靶点。”颜宁说。

　　延伸阅读

　　减少血液铜含量可“饿死”癌细胞

　　研究显示，铜能够帮助癌细胞“呼吸”，进而加快肿瘤的生长速度

　　据英国《每日邮报》网站4月10日报道，一项最新研究结果表明，癌症患者服用可减少血液中含铜量的药物能够“饿死”癌细胞，进而达到治愈病症的目的。

　　这项研究由美国北卡罗来纳州杜克大学的一支研究团队完成。

　　研究人员称，食用太多绿色蔬菜和海产品会导致血液中含铜量过高，而这与恶性黑色素瘤以及乳腺癌、肺癌和甲状腺癌存在关联。不过，这并不是说血液中的铜会引发癌症，而是据信铜能够帮助癌细胞“呼吸”。由此，降低血液中的含铜量将有可能减缓癌细胞生长和发展。

　　并且，此前有研究显示，饮用水中的铜，即使符合有关安全标准，也会加快老鼠体内肿瘤的生长速度;与之相反，降低铜含量则可延缓肿瘤生长。

　　在试验中，杜克大学研究团队发现，对于由BRAF基因突变引发癌症的形成，铜含量的高低起了一定的作用，“不论是在老鼠还是人类细胞上进行的试验，均显示铜是肿瘤生长的必需要素”。

　　该研究项目负责人克里斯托夫·康恩特和他的同事们发现，一旦阻断存在BRAF基因突变的肿瘤对铜的摄取，肿瘤就会停止生长。

　　目前，杜克大学已经批准康恩特教授的研究团队进行临床试验，测试降低血液中含铜量的药物对恶性黑色素瘤患者的治疗效果。“这很好地证明了，实验室里的基础性研究如何转化成医疗成果。”康恩特教授说。

华声在线综合中新网、光明网等