由南加州大学伦纳德戴维斯老年医学学院与加州多米尼加大学合作开展的一项开创性研究探索了来自海绵的小分子如何影响线粒体的能量产生，并详细介绍了它们对各种癌症的显著针对性作用。
该研究的共同通讯作者是南加州大学伦纳德戴维斯学院助理教授RyoSanabria和多米尼加大学化学副教授TylerJohnson，第一作者是Sanabria实验室的博士后研究员NaibedyaDutta。研究结果发表在《老年科学》杂志上。
该研究重点研究了在海洋海绵C.mycofijiensis中发现的mycothiazole(MTZ)分子及其合成类似物8-O-乙酰mycothiazole(8-OAc)。这些分子在抑制线粒体能量产生的关键成分电子传递链(ETC)复合物I的功能方面表现出显著的效率。
抗癌潜力
这项研究将这两种分子与研究更为广泛的ETC抑制剂鱼藤酮进行了比较。鱼藤酮主要用作农用杀虫剂，在之前的研究中已在人类细胞中表现出抗癌特性。然而，在这项研究中，鱼藤酮除了对癌细胞有作用外，还对非癌细胞表现出显著的性。
MTZ和8-OAc在体外对肝癌、乳腺癌和胶质母细胞瘤细胞的性均高于对非癌细胞的性，显示出比鱼藤酮更好的选择性。值得注意的是，8-OAc比MTZ更耐储存，对癌细胞的选择性优于健康细胞，这凸显了其在未来治疗开发中的潜力，Sanabria表示。
“当我们在人体细胞中测试药物时，它们优先针对癌细胞的细胞亡途径。它的效果非常强;我们发现癌细胞的亡率在60%到80%之间，”他们说。
“但当我们用完全相同的浓度治疗非癌细胞时，效果却非常小。我们不仅没有看到任何细胞亡，这些药物对非癌细胞的转录组也基本没有改变，这表明它在能够杀癌细胞的相同浓度下对非癌细胞实际上没有任何作用。”
对衰老的影响
进一步的秀丽隐杆线虫体内实验表明，在成年期施用这些分子能够延长寿命。这两种分子似乎都能激活线粒体特异性未折叠蛋白反应通路，但有趣的是，MTZ和8-OAc使用了该通路的不同部分来延长寿命。
Sanabria表示，MTZ和8-OAc对线粒体功能的影响是线粒体激效作用的一个例子——即对线粒体施加少量压力并稍微抑制其功能可触发最终有益于健康和寿命的细胞反应，例如增加对衰老或不健康细胞的靶向性，从而通过细胞凋亡使其亡。
“我们的下一步是测试这些药物是否具有抗衰老能力。这在抗癌治疗中非常重要，因为癌症治疗中会发生的一件事就是实际上增加了患者的衰老细胞负担，”萨纳布里亚解释说。
“癌细胞是不受控制的细胞生长，如果你试图阻止细胞生长，那么你就会产生衰老细胞，或者停止生长的细胞。衰老细胞负荷增加会增加炎症，并可能产生其他负面副作用;这就是为什么接受癌症治疗的人会过早衰老的原因之一。
“如果我们能够找到同时具有抗癌和抗衰老作用的药物，那么它将克服当前抗癌治疗市场的最大障碍。”
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