氢气医学

氢气控癌和人类线粒体复合物I氢化酶活性假说

发布时间:2023-02-06本文来源: 氢思语
该假说发表在Exploratory Research and Hypothesis in Medicine作者是美国巴约讷出版社生物信息学室Fuxiong Lu,他1983-89年曾经在中国医学科学院癌症研究所攻读病理生理学博士学位。2007年曾经以纽约哥伦比亚大学身份发表过论文。
Lu F. Hypothetical Hydrogenase Activity of Human Mitochondrial Complex I and Its Role in Preventing Cancer Transformation[J]. 2022.
随着分子生物学的发展,肿瘤研究在过去的几十年中取得了巨大的进展。然而,癌症转移的机制仍未完全揭示。因此,我们必须考虑是否有一些未知因素在癌症的形成中起着致病作用。线粒体复合体I氧化NADHNAD+接受电子并还原泛醌为泛素,再生NAD+,维持丙酮酸脱氢酶和三羧酸循环功能。
氢化酶在自然界中广泛存在,存在于细菌、古菌和一些真核生物中。人类线粒体中是否存在氢酶活性尚不清楚。线粒体复合体I与氢酶具有最后的共同祖先,并且其关键活性亚基氨基酸序列和模块结构上与氢酶密切相关。近年来在高等植物复合体I已经观察到氢酶活性。在此基础上,我提出一个假,即人类线粒体复合体I可能仍然保留了氢酶活性。当细胞处于缺氧、氧化磷酸化降低或ATP需求降低时,假设的线粒体复合物的氢化酶活性可从电子传递链释放过量的还原型NADH酶活性的丧失可能导致有氧糖酵解、磷酸戊糖途径的激活、脂质合成增加以及乙酰化作用激活癌蛋白,所有这些改变均导致细胞增殖和癌症转化。降低线粒体NADH/NAD+比值或恢复氢酶活性可逆转细胞转化。

 
氢思语点评,这个文章是一个假说,关键看法是,线粒体复合物I和细菌氢化酶属于同源分子,其实流行线粒体起源观点认为线粒体本身是大肠杆菌类似的细菌进化来的,线粒体复合物I就是细菌氢化酶的后代。作者认为线粒体复合物I仍然保留氢化酶的活性依据是仍然保留其活性结构,但是其活性目前并没有获得证据支持。北京工业大学马雪梅教授团队预印文章发现植物线粒体存在氢化酶活性,且这种活性需要环境低氧条件,也提示线粒体氢化酶活性可能真正存在。本文作者的进一步假说是癌症细胞线粒体氢化酶活性丧失是癌症细胞发生和恶化的代谢基础,这可能就过于大胆了。当然该作者一致从事癌症生物学研究工作,2007年曾经发表活性氧和癌症关系的假说,有比较坚实的学术基础,因此其观点仍然值得重视和参考。
Lu F. Reactive oxygen species in cancer, too much or too little? Med Hypotheses. 2007;69(6):1293-8. doi: 10.1016/j.mehy.2007.03.017. Epub 2007 May 16. PMID: 17509774.
巧合的是,这个文章的关于线粒体代谢的说法和安徽马鞍山牛津大学博士秦才东先生的观点一致。秦博士根据自己的研究,提出使用多种小分子酶活性抑制剂复合物,用于癌症治疗。只可惜他给癌症患者使用了未经过临床验证的物质,20223月被当地提其公诉并羁绊。