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新華社天津3月27日電（栗雅婷、焦德芳）近日，天津大學(xué)教授葉升團(tuán)隊(duì)成功破解了癌細(xì)胞的一個(gè)重要生存密碼，為研發(fā)新型抗癌藥物打開了一扇新大門。

人體乳酸的產(chǎn)生主要源于無氧代謝過程，惡性腫瘤細(xì)胞有個(gè)特殊的生存本領(lǐng)：即便在氧氣充足環(huán)境，它們都像發(fā)酵面團(tuán)一樣快速產(chǎn)生乳酸來供給自身所需能量。更狡猾的是，它們還能通過一種叫單羧酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的“運(yùn)輸工”，把乳酸運(yùn)送到周圍環(huán)境中，既給自己清理了“垃圾”，又制造出有毒環(huán)境阻擋免疫細(xì)胞的攻擊。

這個(gè)發(fā)現(xiàn)讓科學(xué)家們意識(shí)到，如果能破壞單羧酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的運(yùn)輸能力，就能有效打擊癌細(xì)胞。這些“運(yùn)輸工”究竟如何運(yùn)送乳酸？葉升團(tuán)隊(duì)一層層地揭開這一蛋白家族的秘密。2020年，他們發(fā)現(xiàn)這類運(yùn)輸?shù)鞍坠ぷ鞒尸F(xiàn)協(xié)同效應(yīng)，在乳酸濃度高時(shí)活性升高，迅速將乳酸運(yùn)出細(xì)胞，在乳酸濃度低時(shí)停止工作。2022年，他們又發(fā)現(xiàn)關(guān)鍵伴侶蛋白如何幫助單羧酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白在細(xì)胞表面“安家”。

今年3月，團(tuán)隊(duì)持續(xù)攻關(guān)，發(fā)現(xiàn)單羧酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白運(yùn)輸乳酸需要完成一套精密的“質(zhì)子泵”動(dòng)作：首先通過特定的氨基酸捕捉質(zhì)子，像擰開瓶蓋一樣打開運(yùn)輸通道；接著乳酸分子像坐滑梯一樣進(jìn)入指定位置；最后通過電荷變化將乳酸“彈射”出去。這個(gè)過程需要多個(gè)關(guān)鍵位點(diǎn)的精密配合，就像一場(chǎng)編排完美的“分子舞蹈”。

基于這些發(fā)現(xiàn)，研究團(tuán)隊(duì)從傳統(tǒng)中藥化合物庫(kù)中篩選出一種名為“水飛薊賓”的天然化合物，該小分子精準(zhǔn)卡在單羧酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的底物結(jié)合中心處阻斷其“分子舞蹈”，從而破壞它的運(yùn)輸能力。實(shí)驗(yàn)測(cè)試顯示，“水飛薊賓”有效抑制了肝癌細(xì)胞的生長(zhǎng)。

目前該成果已發(fā)表在《中國(guó)藥理學(xué)報(bào)》，并獲得國(guó)家自然科學(xué)基金、科技部重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃等支持。

“這項(xiàng)研究不僅讓我們更深入了解癌細(xì)胞的生命活動(dòng)，也為開發(fā)副作用更小的靶向抗癌藥物提供了新思路?！比~升表示，未來團(tuán)隊(duì)將繼續(xù)優(yōu)化藥物設(shè)計(jì)，爭(zhēng)取早日為癌癥患者帶來更安全有效的治療選擇。