《Cell》 降低代謝率50% 可阻止基因突變、異常發育

顾汉现

《Cell》 降低代謝率50%　可阻止基因突變、異常發育

2019.07.30 環球生技雜誌實習記者/高鈺燕 編譯

發表於 2019-07-30 作者 記者李林璦 — 暫無迴響 ↓

《Cell》 降低代謝率50%　可阻止基因突變、異常發育(圖片來源：網路)

日前（19-7-25），由美國西北大學的研究團隊執行的一項研究指出，將突變果蠅的代謝速率（metabolic rates）下降至50%，許多原先所預期應該發生的突變都不會發生。未來有望應用於阻止人類癌細胞的惡性生長。研究結果已發表於《Cell》。

該團隊針對多種不同突變的黑腹果蠅（Drosophila melanogaster）進行研究，並透過基因消融移除果蠅的胰島素生產細胞（insulin-producing cells, IPCs），減少其葡萄糖消耗量，進而降低其代謝速率以及發育速度。

結果顯示，生物發育性的基因調控網路（Gene regulatory network, GRNs）與細胞代謝水平具有極高的同步性。當破壞GRNs的調節功能，只有在細胞生長速率正常時，才會導致發育的異常，只要透過降低能量代謝速率或蛋白質合成速率，異常發育的發生率會被降低，甚至是消失。

這項研究可能解釋了許多現象，像是為何熱量限制與長壽相關，與為何工廠養殖的雞會因為過度生長而產生許多發育問題。研究團隊認為，這是一種生物反饋（feedback）機制的展現，透過降低細胞的代謝速率，細胞就可以有更多時間來修補錯誤，避免突變發生。

根據近20年來的生物學研究，學界普遍相信microRNA在調節基因表現中扮演了重要角色，且無論是在植物或動物中，microRNA對於生命而言是必要的。然而，在這項研究中顯示，一旦代謝速率被降低，microRNA的調控其實是可有可無的。對於不產生任何microRNA的果蠅，只要降低其代謝速率，果蠅仍可存活，且能生長發育成正常的個體。

領導研究中資訊與計算的Luís Amaral表示，這一項發現最終也可能應用於癌症，「腫瘤是代謝極端活化的表現。它們吸收了極大的能量，這也是為何癌症病人總是死氣沉沉。也許我們該考慮如何靶向腫瘤的代謝系統，也許當減緩腫瘤的代謝速率，我們可以阻止腫瘤中致癌性突變基因繼續表達癌症的表現型。」                                                                                                                 

參考資料: https://www.sciencedaily.com/releases/2019/07/190725150936.htm

https://www.gbimonthly.com/2019/07/50305/

http://www.xinhuanet.com/english/2019-07/26/c_138258385.htm



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