在癌症治疗中,抗氧化剂像一把“双刃剑”:试图保护健康细胞的同时,却可能为癌细胞撑起保护伞。冷泉港团队在研究中发现维生素K前体MSB的促氧化特性竟能精准瓦解前列腺癌的生存防线,并同时展现出改善遗传性肌病小鼠表型的潜力。“坏事变好事”的背后是一种全新细胞死亡程序——Triaptosis。这一突破是改写教科书的开端。这一重大发现促使我们撰写了这篇论文,旨在深入揭示氧化应激在疾病治疗中的应用前景,为疾病治疗提供新的思路和方法。
导 读
在癌症治疗领域,抗氧化剂的使用一直备受关注,但临床试验却揭示了其可能增加癌症风险的矛盾现象。本文评论了冷泉港实验室的 Lloyd C. Trotman教授团队发表在《Science》的文章“Dietary pro-oxidant therapy by a vitamin K precursor targets PI 3-kinase VPS34 function”,该研究揭示了一种全新的细胞程序性死亡形式Triaptosis,并且发现促氧化剂MSB可以治疗前列腺癌及罕见病(X连锁肌管肌病)。
图1 促氧化剂诱导的PI(3)P耗竭和内体功能障碍驱动Triaptosis
挑战传统观念
过去,活性氧(ROS)被认为是细胞的“敌人”,因为它会损伤细胞,导致疾病发生。因此,抗氧化治疗成为了临床上的主流策略。然而,盲目补充抗氧化剂可能养虎为患。
最近,冷泉港实验室的Lloyd C. Trotman教授团队的一项研究为我们带来了全新的视角。他们发现,一种具有促氧化特性的维生素K前体MSB(亚硫酸氢钠甲萘醌)能触发一种新的细胞程序性死亡形式——Triaptosis,其分子机制在于氧化应激通过特异性耗竭细胞内PI(3)P(3-磷酸肌醇)的膜定位,进而破坏内体(Endosome)稳态并引发不可逆的细胞死亡。这一发现挑战了传统的抗氧化治疗观念,让科学家们重新审视ROS在细胞死亡中的作用。
癌症治疗的新希望
癌症是全球主要的死亡原因之一,其特征是细胞的不可控增殖和死亡逃逸。过去,抗氧化剂曾被寄予厚望,用于癌症的预防。然而,一些临床试验的结果却显示,抗氧化剂补充可能会增加癌症风险,这让科学家们不得不重新思考癌症防治的策略。
Trotman 教授团队通过在前列腺癌模型中添加MSB,发现MSB显著抑制了前列腺癌的生长。MSB诱导的细胞死亡与传统的细胞程序性死亡在生化和遗传上差异甚大,它不受传统凋亡或铁死亡等抑制剂的影响,明确了Triaptosis是一种新型且独立的细胞程序性死亡形式。
进一步的研究揭示了MSB抗癌活性的机制(Figure 1):MSB氧化VPS34上的半胱氨酸残基,抑制内体PI(3)P的产生,破坏囊泡循环,最终导致细胞质空泡化、质膜起泡和细胞死亡。这一发现不仅揭示了内体途径中的关键氧化还原检查点,更重塑了我们对细胞程序性死亡的理解。
罕见病治疗的新突破
除了癌症治疗,Triaptosis的发现还为罕见病治疗带来了新希望。X连锁肌管肌病(XLMTM)是一种罕见的遗传疾病,由MTM1基因突变引起,其特征是 PI(3)P过度产生。MSB介导的VPS34 抑制显著改善了XLMTM 小鼠模型的表型,为这一疾病提供了除基因治疗外的新选择,克服了基因治疗在递送和安全性方面的挑战。
总结与展望
未来展望「新药开发 | 疾病治疗图谱 | 死亡程序网络」
Triaptosis为我们打开了氧化还原生物学的新篇章。未来,我们相信在以下几个方向的研究将不断深入:(1)Triaptosis抑制剂及诱导剂的开发;(2)Triaptosis机制的深入解析;(3)病理及生理学的绘制;(4)与其它细胞程序性死亡途径的交互作用。Triaptosis不仅挑战了以抗氧化为中心的传统观点,更强调了促氧化剂的治疗潜力。随着我们对这一新机制的理解不断深入,Triaptosis 和基于促氧化剂的疗法有望为癌症、遗传性疾病等的治疗开辟前所未有的新途径。
责任编辑
游 华 重庆医科大学附属儿童医院
刘海滨 中国科学院武汉病毒研究所
本文内容来自The Innovation 姊妹刊The Innovation Life 第3卷第2期发表的Commentary文章“Triaptosis: Pro-oxidant-induced programmed cell death” (投稿: 2025-01-09;接收: 2025-03-03;在线刊出:2025-03-05)。
DOI:10.59717/j.xinn-life.2025.100126
引用格式:Qiao M., Fang Y. and Huang J. (2025). Triaptosis: Pro-oxidant-induced programmed cell death. The Innovation Life 3: 100126.
作者简介
黄俊祺 博士,暨南大学生命科学技术学院研究生导师。广东省2017年第七批引进创新创业团队成员。课题组聚焦于细胞生物学领域,重点围绕细胞程序性死亡机制、细胞骨架动态调控等方向开展系统性研究。
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