由日内瓦大学(UNIGE)和马尔堡大学领导的一个国际研究团队近日发现,一种名为D型半胱氨酸的氨基酸镜像异构体能够显著减缓某些类型肿瘤的生长,同时对健康细胞影响较小。该研究成果已发表在《自然·代谢》杂志上。
氨基酸是构成蛋白质的基本分子,通常以L型(左旋)和D型(右旋)两种镜像形式存在。人体生物学主要依赖L型氨基酸构建蛋白质,D型则较少被利用。研究团队探索了不同氨基酸对癌细胞生长的影响,发现含硫原子的D型半胱氨酸在实验室条件下可抑制特定癌细胞的增殖,而健康细胞未受影响。
研究人员解释,D型半胱氨酸通过一种特定转运蛋白进入细胞,而这种转运蛋白仅存在于部分癌细胞表面。研究第一作者、日内瓦大学博士生约瑟芬·赞加里表示:“癌细胞和健康细胞之间的这种差异很容易解释:D-半胱氨酸是通过一种特定的转运蛋白进入细胞的,这种转运蛋白只存在于某些癌细胞的表面。事实上,我们观察到,如果我们在健康细胞表面表达这种转运蛋白,这些细胞在D-半胱氨酸存在的情况下就会停止增殖。”
进一步研究显示,D型半胱氨酸进入癌细胞后,会阻断一种名为NFS1的关键酶。该酶位于线粒体中,负责产生铁硫簇——一种对细胞呼吸、DNA合成及遗传完整性维持至关重要的结构。当NFS1被阻断时,癌细胞呼吸作用减弱,DNA损伤增加,细胞周期停止,从而抑制肿瘤生长。
在针对侵袭性乳腺肿瘤的小鼠模型中,使用D型半胱氨酸治疗后,肿瘤生长速度显著减缓,且未观察到严重副作用。研究通讯作者、日内瓦大学名誉教授让-克劳德·马蒂努表示:“这是一个非常积极的信号——我们现在知道可以利用这种特异性来靶向某些癌细胞。然而,我们仍然需要确定D-半胱氨酸能否在不造成伤害的情况下以有效剂量用于人体。”
如果后续研究证实其在人体中的安全性和有效性,该策略有望为某些类型的癌症提供一种选择性较强的治疗方法,并可能在预防肿瘤转移方面发挥作用。目前研究仍处于基础科学和动物实验阶段,后续需进一步开展人体临床试验验证。
出版详情:作者:Joséphine Zangari、Oliver Stehling、Sven A. Freibert、Kaushik Bhattacharya、Florian Rouaud、Veronique Serre-Beinier、Kinsey Maundrell、Sylvie Montessuit、Sabrina Myriam Ferre、Evangelia Vartholomaiou、Vinzent Schulz、Karim Zuhra、Víctor González-Ruiz、Sahra Hanschke、Takashi冢本、迈克尔·塞雷佐、Csaba Szabo、Serge Rudaz、Michal T. Boniecki、Miroslaw Cygler、Roland Lill、Jean-Claude Martinou,标题:《d-半胱氨酸通过抑制半胱氨酸脱硫酶 NFS1 来损害肿瘤生长》,发表于:《自然新陈代谢》(2025)。期刊信息:《自然新陈代谢》











