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氧化应激特别容易且有效地使糖代谢中的一种关键酶失活。德国癌症研究中心 (Deutsches Kreborschungszentrum, DKFZ) 的科学家现已表明，通过这种氧化，细胞会切换到另一种糖分解途径，从而可以逃避氧化应激。癌细胞尤其受益于这种机制，这也可以保护它们免受与治疗相关的损害。

GAPDH(3-磷酸甘油醛脱氢酶)是糖分解的核心酶之一，具有一个特殊的特性：它被过氧化氢 (H 2 O 2 ) 异常快速有效地氧化，并在此过程中失活。这会导致细胞中提供能量的葡萄糖分解停止。

“在酵母细胞中，我们已经证明 GAPDH 的氧化失活会将糖分分解重定向到另一种代谢途径，这确保了酵母能够更好地耐受氧化应激。我们现在已经研究了这是否也适用于哺乳动物细胞，”Tobias Dick 说。德国癌症研究中心。

作为功​​能分析的先决条件，研究人员使用了一种 GAPDH 突变体，该突变体具有抗氧化性，但在其他方面非常正常地发挥其在糖分解中的功能。使用 CRISPR-Cas 基因剪刀，他们在细胞系和小鼠中用抗氧化突变体取代了正常的 GAPDH 。

使用这种方法，该团队表明 GAPDH 的氧化还允许哺乳动物细胞从提供能量的糖分解转变为所谓的磷酸戊糖途径。这种代谢途径不会为细胞产生能量，但它确实提供了还原分子 NADPH，可用于中和有害氧化剂。

肿瘤细胞在其发育的许多阶段尤其暴露于增加的氧化应激。例如，当营养供应波动时，或者当单个细胞从肿瘤块中分离并进入血流时，情况就是如此。癌细胞如何应对抗氧化的 GAPDH?移植到小鼠体内的 GAPDH 突变癌细胞长成肿瘤的速度明显慢于具有正常 GAPDH 的癌细胞。突变癌细胞显示出增加的氧化应激并且更频繁地死亡。这实际上是由于它们无法激活戊糖磷酸途径，如肿瘤中代谢物的测量所示。

正如预期的那样，当该团队用化疗和放疗进一步增加肿瘤细胞的氧化应激来治疗荷瘤小鼠时，会产生协同效应，这意味着该疗法对 GAPDH 突变的癌细胞具有显着更大的作用。