维生素D如何帮助对抗抗癌治疗


时间:2019-06-21 12:42:00  次浏览 )

  化疗治疗失败的主要原因是肿瘤对抗癌药物产生抗药性。现在,一项新的研究揭示了维生素D如何帮助克服这个问题。
 

来自布鲁金斯的南达科他州立大学的研究人员已经证明,钙三醇和卡泊三醇是维生素D的两种活性形式,可以阻止癌细胞耐药的机制

该机制是称为多药耐药相关蛋白1(MRP1)的药物转运蛋白。蛋白质位于细胞壁中并驱动泵将癌症药物从细胞中排出。

研究人员表明,骨化三醇和卡泊三醇可以选择性地研磨具有过多MRP1并破坏它们的癌细胞。

Surtaj Hussain Iram,Ph.D。- 南达科他州立大学化学与生物化学助理教授 - 是最近发表的药物代谢与处置论文的高级研究作者

他表示,“一些流行病学和临床前研究表明,这种作用具有积极作用 维他命 D在减少癌症风险和进展方面,但我们是第一个发现它与药物转运蛋白的相互作用及其选择性杀死耐药癌细胞的能力。“

Iram解释说,骨化三醇和卡泊三醇不能杀死尚未发展出化疗耐药性的“天然癌细胞”。然而,一旦细胞变得耐药,它们就会成为骨化三醇和卡泊三醇的牺牲品。

 

转运蛋白和多药耐药

药物转运蛋白驱动细胞吸收,分配和排出体内药物的过程。

对化疗药物产生耐药性的癌细胞通常会过度表达或过量产生转运蛋白。这种丰度是化学抗性的主要原因。

研究已经将MRP1的过度表达与乳腺癌,肺癌和前列腺癌的多药耐药性联系起来。

骨化三醇和卡泊三醇可以杀死化学抗性癌细胞的事实是科学家称之为“侧支敏感性”的一个例子。

 

侧枝敏感性是“ 化合物杀死 ”多药耐药细胞的能力,而不是它们来自的亲代细胞。

大约90%的化疗治疗失败是由于获得性耐药性。多重耐药细胞已经变得对不同的药物产生抗性,不仅在结构上,而且在它们起作用的方式上也是如此。

这种阻力的主要原因是外排泵,其排出了大量的药物,使得细胞中残留的水平太低是有效的。

耐药癌细胞的“阿基里斯”脚跟'

然而,虽然MRP1的过表达在其使癌细胞能够泵出化疗药物的意义上是有利的,但是它也是潜在的缺点,因为靶向蛋白质可以敲除泵。

正如伊拉姆指出的那样,“在一个领域获得力量通常会在另一个领域产生弱点 - 自然界中的一切都需要付出代价。”

“我们的方法,”他补充说,“是通过利用抗药性的适应性成本来针对抗药性癌细胞的致命弱点。”

他和同事使用培养的癌细胞测试了8种化合物,这些化合物以前的研究已经确定能够与MRP1相互作用。

在这8种化合物中,他们发现“ 维生素 D3,骨化三醇及其类似物卡泊三醇的活性代谢物”均阻断了MRP1的转运功能,并且仅杀死过表达转运蛋白的细胞。

“我们的数据,”作者总结说,“表明骨化三醇及其类似物在靶向恶性肿瘤中的潜在作用,其中MRP1表达突出并有助于[多药耐药性]。”
 

广泛的影响

Iram说,他们的研究结果也对许多其他疾病的治疗有影响。

MRP1不仅可以降低抗癌药物的有效性,还可以减弱抗生素,抗病毒药物,抗炎药,抗抑郁药和治疗HIV的药物的效果。

此外,MRP1只是一种转运蛋白。它属于一个大家庭 - 称为ABC转运蛋白 - 将物质移入和移出各种细胞,不仅在动物中,而且在植物中。

事实上,植物中有更多的ABC转运蛋白,这意味着这些发现也可能对粮食和农业产生广泛的影响。

 

如果我们能够更好地处理这些转运蛋白,我们可以提高药物疗效。患者可以减少用药量,但也可以获得同样的效果,因为这些药物并没有被抽出太多药物。”

Surtaj Hussain Iram,Ph.D。

 

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来自布鲁金斯的南达科他州立大学的研究人员已经证明,钙三醇和卡泊三醇是维生素D的两种活性形式,可以阻止癌细胞耐药的机制

该机制是称为多药耐药相关蛋白1(MRP1)的药物转运蛋白。蛋白质位于细胞壁中并驱动泵将癌症药物从细胞中排出。

研究人员表明,骨化三醇和卡泊三醇可以选择性地研磨具有过多MRP1并破坏它们的癌细胞。

Surtaj Hussain Iram,Ph.D。- 南达科他州立大学化学与生物化学助理教授 - 是最近发表的药物代谢与处置论文的高级研究作者

他表示,“一些流行病学和临床前研究表明,这种作用具有积极作用 维他命 D在减少癌症风险和进展方面,但我们是第一个发现它与药物转运蛋白的相互作用及其选择性杀死耐药癌细胞的能力。“

Iram解释说,骨化三醇和卡泊三醇不能杀死尚未发展出化疗耐药性的“天然癌细胞”。然而,一旦细胞变得耐药,它们就会成为骨化三醇和卡泊三醇的牺牲品。

 

转运蛋白和多药耐药

药物转运蛋白驱动细胞吸收,分配和排出体内药物的过程。

对化疗药物产生耐药性的癌细胞通常会过度表达或过量产生转运蛋白。这种丰度是化学抗性的主要原因。

研究已经将MRP1的过度表达与乳腺癌,肺癌和前列腺癌的多药耐药性联系起来。

骨化三醇和卡泊三醇可以杀死化学抗性癌细胞的事实是科学家称之为“侧支敏感性”的一个例子。

 

侧枝敏感性是“ 化合物杀死 ”多药耐药细胞的能力,而不是它们来自的亲代细胞。

大约90%的化疗治疗失败是由于获得性耐药性。多重耐药细胞已经变得对不同的药物产生抗性,不仅在结构上,而且在它们起作用的方式上也是如此。

这种阻力的主要原因是外排泵,其排出了大量的药物,使得细胞中残留的水平太低是有效的。

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然而,虽然MRP1的过表达在其使癌细胞能够泵出化疗药物的意义上是有利的,但是它也是潜在的缺点,因为靶向蛋白质可以敲除泵。

正如伊拉姆指出的那样,“在一个领域获得力量通常会在另一个领域产生弱点 - 自然界中的一切都需要付出代价。”

“我们的方法,”他补充说,“是通过利用抗药性的适应性成本来针对抗药性癌细胞的致命弱点。”

他和同事使用培养的癌细胞测试了8种化合物,这些化合物以前的研究已经确定能够与MRP1相互作用。

在这8种化合物中,他们发现“ 维生素 D3,骨化三醇及其类似物卡泊三醇的活性代谢物”均阻断了MRP1的转运功能,并且仅杀死过表达转运蛋白的细胞。

“我们的数据,”作者总结说,“表明骨化三醇及其类似物在靶向恶性肿瘤中的潜在作用,其中MRP1表达突出并有助于[多药耐药性]。”
 

广泛的影响

Iram说,他们的研究结果也对许多其他疾病的治疗有影响。

MRP1不仅可以降低抗癌药物的有效性,还可以减弱抗生素,抗病毒药物,抗炎药,抗抑郁药和治疗HIV的药物的效果。

此外,MRP1只是一种转运蛋白。它属于一个大家庭 - 称为ABC转运蛋白 - 将物质移入和移出各种细胞,不仅在动物中,而且在植物中。

事实上,植物中有更多的ABC转运蛋白,这意味着这些发现也可能对粮食和农业产生广泛的影响。

 

如果我们能够更好地处理这些转运蛋白,我们可以提高药物疗效。患者可以减少用药量,但也可以获得同样的效果,因为这些药物并没有被抽出太多药物。”

Surtaj Hussain Iram,Ph.D。

 

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