医学界新突破!科学家发现稀有非洲灌木丛能帮助肾癌治疗
2015-03-23 10:02:00   来源:中国科技网
内容摘要
Phyllanthus engleri也被称为spurred phyllanthus,只有在坦桑尼亚、赞比亚、马拉维、津巴布韦、莫桑比克被发现。之前有一项研究表明,Phyllanthus engleri这个植物中含有一种名叫englerin A的化学物质,能够杀死肾癌细胞。

利兹大学最新的一项研究表明,为什么只在非洲一些国家发现的灌木丛具有杀死肾癌细胞的关键作用。

Phyllanthus engleri也被称为spurred phyllanthus,只有在坦桑尼亚、赞比亚、马拉维、津巴布韦、莫桑比克被发现。

之前有一项研究表明,Phyllanthus engleri这个植物中含有一种名叫englerin A的化学物质,能够杀死肾癌细胞,但他们没有说明原因。

来自利兹大学医学院的大卫·比奇教授领导的研究团队发现,极少量的englerin A激活了特定蛋白TRPC4及其近亲TRPC5。这引发了肾癌细胞的变化也就是杀死了癌细胞。

每年在英国大约有1万例肾癌诊断新病例。其中一半的患者能够达到10年的生存率。

比奇教授说:“这个意想不到的发现令人兴奋,因为这意味着我们可以利用这些特殊的蛋白质TRPC4和TRPC5开发出新的抗癌药物。”

 

“englerin A令人惊喜因为它会有选择性地只杀死肾癌细胞和少数其他类型的癌细胞。而其他类型的细胞对它具有抵抗力,因此我们认为englerin A拥有巨大的开发潜力。”

“这仅是我们研究旅程的第一步——我们的研究目前还在实验室阶段,没有到临床试验这个步骤。开发一种新的药物来有效治疗人类的肾癌,这可能需要几年的时间。”

研究表明被englerin A激活的蛋白形成了一个开放的路径,允许微小的带电原子被称为离子进入细胞,引发细胞的变化。这个离子进入需要在分子水平上进行研究。

比奇教授的团队与多特蒙德的马克斯-普朗克分子植物生理学研究所和德国柏林自由大学的同事们进行了合作研究。

论文的合著者,马克斯-普朗克研究所的主任赫伯特·瓦尔德曼教授说“肾肿瘤是一种严重的疾病,迫切需要创新的治疗方法。发现englerin A的工作方式以及它的蛋白作用靶点,为治疗肾癌带来了新的希望。

离子通道在肾癌治疗中难以被发现,而且神秘的TRPC通道在药物治疗中也没有被考虑到。

“正是由于化学、生物学和化学生物学三组专家的合作研究才使这个真正的创新成为可能。”

研究团队正在与德国Lead Discovery Center(LDC)一道,推动这项基础研究向新药物研究转变,为项目的下一个阶段工作——新药物开发提供专业支持。

 

【灌木基因揭示开花的秘密】

开着奶油色花朵的灌木(天油樟)是地球上目前存活的开花植物的最亲后代,研究人员日前完成了对该植物基因组的解码。天油樟的基因序列暗示:是遗传适应性帮助这种花朵在大约1.6亿年前出现,并在地球上成功存活下来——这一进化爆炸事件被达尔文称为一个“令人憎恶的谜”。

天油樟只生长在南太平洋新喀里多尼亚岛的18个已知地点上。这种植物的生殖结构被包裹在花被片里——花瓣和像叶子一样的支撑结构共同被称作萼片。

天油樟在所处种属中有着独一无二的属、科和目。美国宾夕法尼亚州立大学植物进化生物学家、天油樟基因组计划的共同主导合作者Claude dePamphilis说:“在动植物的演化史上,天油樟其实相当于鸭嘴兽和单孔目动物。”他们的研究成果已经在《科学》杂志上发表了3篇论文。

 

就像鸭嘴兽基因组对哺乳动物的出现提供参考一样,天油樟为人类了解开花植物或被子植物,甚至裸子植物的演变打开了一扇窗。

对天油樟和其他植物的基因组对比表明:开花植物的早期祖先获得了一个基因组副本,这一特性通常被称为多倍体。人们知道许多被子植物都是多倍体生物,例如土豆的每个染色体都有2~6份副本。dePamphilis说:“但是,天油樟的副本早于所有其他多倍体生物出现。”2011年,他领导了该研究团队,研究推断这个古老的副本来自非常有限的基因数据。dePamphilis称,副本可能通过为每个基因提供额外的拷贝,满足在进化中产生的新功能,进而促进了开花植物的多样化和扩张。

对天油樟基因组的分析揭示:花朵的起源可能是被子植物从裸子植物分离出来时,出现了一个基因的集合。在裸子植物的基因组中,约1/4的基因参与了开花明显缺乏的副本,而另外3/4的基因在两个植物谱系共同的祖先中普遍存在。研究团队的分析也为复杂种子的演变、开花植物的气味和其他特征的研究提供了很好的借鉴。

 

【植物也会思考 灌木可预测未来进行复杂决策】

英国每日邮报报道,摆在你办公桌上的盆栽植物可能比你想象的更聪明。德国科学家们发现一种奇特的植物伏牛花,它能够在防止寄生虫感染之前决定是否抛弃自己的种子。这是因为它们具有一种名为“结构记忆”的东西,能够帮助它们预测未来事件。

德国哥廷根大学的研究小组声称这是“有关复杂植物行为的首批生态证据”。伏牛花防御机制的发现纯属意外,当时研究人员发现它的近亲俄勒冈葡萄灌木感染的绕实蝇属迈氏果蝇的数量是前者的10倍。为了理解背后的具体原因,科学家们收集了来自德国不同地区的200种浆果类,研究幼虫感染的迹象并将其进行仿真。

 

科学家们发现,伏牛花没有产生“膝跳反应”,而是利用自身计算概率的能力阻止了果蝇感染。这种寄生虫会刺穿浆果以便在果实里产卵。如果幼虫在里面生长,它将以浆果的所有种子为食。

这种植物似乎能够“理解”当它有两个种子时——一个被感染了而另一个完好——在两个种子成熟前将其都抛弃是拯救健康种子的上策。研究人员发现伏牛花抛弃这种种子的行为概率为75%。

当一个果实只有一个种子时,而这个种子最终被感染了,伏牛花放弃这个成熟的种子的概率是5%。“被感染果实的种子并不是总被抛弃,这取决于浆果里总共有多少种子。”卡特琳·梅耶(Katrin Meyer)博士这样说道。“这种预期行为,也就是权衡预期的损失和外部条件,的确出乎我们的意料。我们进行的这项研究所要传达的信息就是,植物智能正进入生态可能性的领域。”

 

【科研新发现:灌木植物或为能量源提供电力】

据媒体报道,电对每个人的生活而言是至关重要的,没有电几乎无法生活或者工作,未来科技将越来越多地涉及到仿生技术和纳米科技,这一领域的发展与我们的生活息息相关,那些看起来很普通的灌木可能作为能量源使用,为机械提供电力等。

 

麻省理工学院的研究人员正试图对植物进行处理,其中嵌入了纳米材料,这样可以赋予植物更多的功能,比如提升植物的光合作用效率以便产生更多的能量。根据科学家计算,使用人工处理后的植物可以提升大约30%的光合作用能力,也就是说植物吸收了更多的太阳光能量,不仅可以产生更多的氧气,同时还能聚集能量。

该方法是将碳纳米管嵌入到植物的叶绿体中,植物的光合作用在叶绿体中进行,如果我们将叶绿体“升级改造”,就可以获得更强的太阳光收集能力,接着我们也可以将这些能量转换出来,变成可被我们利用的电力,这样就可以通过绿色植物获得电力,显然比太阳能电池板来得环保。