がん细胞の糖代谢に対する酸素浓度急変动の影响

2021年11月 1日 14:00 | プレスリリース?研究成果

【本学研究者情报】

〇大学院歯学研究科　教授　髙桥信博

【発表のポイント】

がん组织は组织増大に伴う酸素消费拡大などにより低酸素环境となるが、血流増加や播种?転移の际は、酸素浓度の急激な上昇が起きることも想定される。
低酸素环境で培养されたがん细胞を正常酸素浓度环境下に移すと、代谢（酸产生）活性が大きく上昇し、正常酸素浓度环境下で培养したがん细胞の代谢活性よりも高くなった。
この酸产生増加は主に乳酸以外の酸であることから、酸化的リン酸化が活性化され、それに伴いエネルギー供给が急増すると示唆された。

【概要】

がん组织は、组织増大に伴う酸素消费の拡大などにより低酸素环境となりやすい一方、血流の増加や転移?播种の际には、周囲の酸素分圧が再び急増することが想定されます。

东北大学大学院歯学研究科口腔生化学分野の髙桥信博教授、鷲尾纯平讲师および同研究科口腔システム补缀学分野の篠原优太医员らの研究グループは、代表的な口腔がんである口腔扁平上皮がん细胞を用いて、酸素浓度を変えて培养及び糖代谢活性测定を行いました。その结果、低酸素环境（1%）で培养したがん细胞を正常酸素浓度环境に移して糖代谢させると、代谢活性（酸产生活性）が大きく増加し、正常酸素浓度环境下で培养したがん细胞の代谢活性よりも高くなることがわかりました。正常细胞ではこのような现象は见られませんでした。この时に増加した酸は主に乳酸以外の酸であり、酸素浓度の急増が酸化的リン酸化を活性化し、エネルギー供给を急増することが示唆されました。

以上のことから、がん研究においては、周囲の酸素浓度の「変化」の影响を考虑しながら、その复雑な代谢机构を明らかにすることが必要と考えられました。

本研究成果は、令和3年10月22日付でPLOS ONE誌に掲載されました。