科學(xué)島團(tuán)隊(duì)揭示靈芝酸新功能機(jī)制

近日，中國科學(xué)院合肥物質(zhì)院智能所離子束中心黃青研究員課題組在靈芝酸新功能研究方面取得新進(jìn)展，發(fā)現(xiàn)靈芝酸A（GAA）可以靶向葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白（GLUT），由此影響癌癥細(xì)胞的葡萄糖代謝。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在國際期刊RSC Advances上。

在這項(xiàng)研究中，研究人員重點(diǎn)關(guān)注兩種關(guān)鍵的葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，GLUT1和GLUT3，由于癌細(xì)胞快速分裂時(shí)對(duì)葡萄糖的需求增加，許多癌細(xì)胞中會(huì)過表達(dá)GLUT1/3。通過采用輔助計(jì)算技術(shù)，包括用于蛋白質(zhì)建模和分子對(duì)接的AlphaFold2，研究人員證明了GAA可以有效地結(jié)合GLUT1和GLUT3，并且當(dāng)這些轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白在溶液出現(xiàn)不同構(gòu)象時(shí)，仍然可以嵌在蛋白內(nèi)表面而穩(wěn)定存在。進(jìn)一步，他們通過人肺癌細(xì)胞實(shí)驗(yàn)證實(shí)，GAA確實(shí)可以顯著降低了人肺癌細(xì)胞的葡萄糖攝取，而這種效果類似于已知的GLUT抑制劑如細(xì)胞松弛素B（Cytochalasin B ）和根皮素（Phloretin）的作用。

因此，這項(xiàng)研究說明GAA可以作為一種靶向癌癥細(xì)胞抑制葡萄糖代謝的物質(zhì)，通過阻斷GLUT1和GLUT3輸運(yùn)葡萄糖途徑，可以有效地“餓死”癌癥細(xì)胞，從而抑制其生長和增殖。該研究結(jié)果展示了靈芝酸在抗癌方面的新的功效及機(jī)制。

圖 1 GAA 和標(biāo)準(zhǔn)抑制劑（細(xì)胞松弛素 B 和根皮素）與 GLUT1 的面內(nèi)和面外構(gòu)象復(fù)合物的分子對(duì)接和 MD 模擬分析。

圖2 GAA和標(biāo)準(zhǔn)抑制劑（細(xì)胞松弛素B和根皮素）與GLUT3復(fù)合物的面內(nèi)和面外構(gòu)象的分子對(duì)接和MD模擬分析。

圖 3 GAA 對(duì) A549（分別為 A、C 和 E）和 H1299（分別為 B、D 和 F）中的葡萄糖消耗、細(xì)胞熱位移測(cè)定和基因表達(dá)的影響。