Youdaoplaceholder0 1.1 Versteekte lid van die suikerfamilie

As die kernenergiestof van lewende organismes, is die klassifikasiestelsel van koolhidrate lank reeds in handboeke vasgelê: monosakkariede (soos glukose en fruktose), oligosakkariede (soos laktose) en polisakkariede (soos stysel). Die besonderheid van mannose lê egter in sy "dubbele identiteit" - dit is nie net 'n deelnemer aan energiemetabolisme nie, maar ook 'n "wagwoordkarakter" vir selkommunikasie. Mannose is wyd teenwoordig in 'n vrye toestand in die pektienlaag van sitrusvrugte en die selwande van diepseealge. In die menslike liggaam word dit die molekulêre basis van sleutelfisiologiese prosesse soos immuunherkenning en seladhesie deur die N-skakelglikosileringsmodifikasie van glikoprote?ene.

?

Youdaoplaceholder0 1.2 Kognitiewe Iterasie van Uriengesondheid tot Kankerpioniers

Reeds in die 1980's het die mediese gemeenskap ontdek dat mannose urienweginfeksies kan voorkom deur die adhesiene van patogene bakterie? mededingend te inhibeer. Hierdie meganisme het aanleiding gegee tot die warm verkope van bosbessie-ekstrak-gesondheidsprodukte. Maar dit was eers in 2018 dat 'n baanbrekersstudie deur Cancer Research UK (CRUK) in die tydskrif Nature werklik die sluier oor hul antikankerpogings gelig het: In 'n muismodel van pankreaskanker het die byvoeging van 20% mannose tot drinkwater die gewasgroeikoers met 40% verminder, en wanneer dit gekombineer word met die chemoterapie-middel gemcitabine, is die oorlewingstydperk van die muise met 2,3 keer verleng. Hierdie ontdekking het die konvensionele persepsie omvergewerp dat "alle suikers kanker bevorder".

?

Youdaoplaceholder0 Hoofstuk 2 Dekodering van die Anti-Kanker Meganisme: Drie "suikerslotte" Ontsluit die Gewas se Lewenslyn

Youdaoplaceholder0 2.1 Metaboliese Kaping: Die "Trojaanse perd" vermom as glukose

Die "Warburg-effek" van tumorselle maak dit moontlik dat hul glukose-opname tien keer dié van normale selle is. Die CRUK-span het deur middel van koolstof-13-isotoopopsporingstegnologie ontdek dat mannose kankerselle kan infiltreer deur dieselfde tipe glukosetransporter (GLUT1/3) met 'n struktuur soortgelyk aan dié van glukose. Nadat dit egter binnegedring het, word dit vinnig deur heksokinase gefosforileer na mannose-6-fosfaat (M6P). Hierdie metaboliese tussenproduk kan nie die glikolitiese pad binnedring nie, maar versamel eerder binne die sel om 'n "metaboliese versperring" te vorm, wat lei tot die obstruksie van ATP-sintese en die uitbarsting van reaktiewe suurstofspesies (ROS), wat uiteindelik apoptose van kankerselle veroorsaak (Figuur 1).

?

Youdaoplaceholder0 2.2 Epigenetiese regulering: Herskryf van die "geheuekode" van kankerselle

In 2023 het 'n navorsingspan van die Fudan Universiteit in Selmetabolisme verder onthul dat mannose as 'n "epigenoomredakteur" kan optree. In die pankreasduktale adenokarsinoom (PDAC)-model het mannosebehandeling die asetileringsvlak van die histoon H3K27-plek aansienlik verminder, wat gelei het tot die inhibisie van die transkripsie-aktiwiteite van die onkogene MYC en KRAS. Nog meer verbasend is dat hierdie skynbare herprogrammeringseffek aanhoudend is - selfs wanneer die toediening van medisyne gestaak word, handhaaf kankerselle steeds lae invasiviteit, wat nuwe idees vir radikale behandeling bied.

?

Youdaoplaceholder0 2.3 Hermodellering van die immuunmikro-omgewing: Die "suikerbedekte vermomming" van PD-L1 afskeur

Dieselfde span het in daaropvolgende studies bevind dat mannose die immuunontsnappingsmeganisme van gewasse kan kraak deur in te meng met die glikosileringsmodifikasie van geprogrammeerde doodligand 1 (PD-L1). Massaspektrometrie-analise het aan die lig gebring dat mannose die N-glikosilering van asparagine by posisie 192 van die PD-L1-prote?en ge?nhibeer het, wat gelei het tot die onvermo? daarvan om korrek te vou en op die selmembraan te anker. PD-L1, wat die beskerming van die "suikerskild" verloor, word gemerk deur die E3 ubikwitienligase FBXW41 en word deur die proteasoom afgebreek. In melanoommuise het die kombinasie van mannose en anti-PD-1-teenliggaampies die volledige tumorregressiekoers van 28% tot 79% verhoog (Figuur 2).

?

Youdaoplaceholder0 Hoofstuk 3 Van Diermodelle tot Menslike Kliniese Proewe: Die Netelige Pad van Translasionele Geneeskunde

Youdaoplaceholder0 3.1 Deurbrake en Beperkings van Prekliniese Navorsing

In die pankreaskankermodel van CRUK, hoewel monoterapie met mannose die gewasprogressie vertraag het, het dit nie daarin geslaag om volledige remissie te bereik nie. Wanneer dit egter gekombineer is met die FOLFIRINOX-chemoterapie-regime, is die mediaan oorlewingstyd van muise verleng van 42 dae tot 98 dae, en daar was geen toename in toksisiteit nie. Hierdie resultaat is gereproduseer in die drievoudig-negatiewe borskankermodel by die MD Anderson Kankersentrum: Mannose het die gewasonderdrukkingskoers van paklitaksel verhoog van 45% tot 72%. Navorsers het egter ook bevind dat ongeveer 15% van die gewasse nie op mannose gereageer het nie. Verdere analise het aan die lig gebring dat hierdie middelweerstandige selle mannose-fosfaat-isomerase (PMI) hoogs uitgedruk het, wat M6P in fruktose-6-fosfaat kon omskakel en weer aan die glikolitiese pad kon koppel.

?

Youdaoplaceholder0 3.2 'n Versigtige aanbreek van menslike beproewinge

Die eerste Fase I kliniese proef van mannose wat in 2022 begin is (NCT05220739) het 32 ??pasi?nte met gevorderde soliede gewasse ingesluit. In die dosisgroep van daaglikse orale toediening van 5 g mannose, het die sirkulerende tumor-DNS (ctDNA) vlakke van 8 pasi?nte met meer as 50% afgeneem, waaronder die volume lewermetastases in een pasi?nt met pankreaskanker met 31% afgeneem het. Toe die dosis egter tot 10 g gestyg het, het graad III diarree by 3 pasi?nte voorgekom, wat daarop dui dat die toedieningsstrategie geoptimaliseer moet word. Tans is binneaarse mannose preparate wat nano-liposoom inkapselingstegnologie gebruik, onder ontwikkeling. Prekliniese data toon dat hul tumor-geteikende afleweringsdoeltreffendheid 78% bereik, en hul toksisiteit is aansienlik verminder.

?

Youdaoplaceholder0 Hoofstuk 4 Industri?le Transformasie en Kontroversie: Die Werklike Uitdagings van die Soete Revolusie

Youdaoplaceholder0 4.1 Sintetiese biologie los die massaproduksie-legkaart op

Natuurlik ge?kstraheerde mannose is duur (ongeveer per kilogram)

1200

Dit is moeilik om aan die dosisvereistes teen kanker (daagliks) te voldoen.

Die benadering is om die uitset te verhoog tot

Die koste het gedaal tot 1200), wat moeilik is om aan die dosisvereiste teen kanker (10-20 g per dag) te voldoen. Die sintetiese biologiereus GinkgoBioworks het die opbrengs verhoog tot 30 g/L en die koste verlaag tot 50/kg deur die mannose-1-guanosinefosfaattransferase (MPG)-roete van Escherichia coli te wysig. Meer gevorderde tegnologie? soos die CRISPR-Cas9-geredigeerde Saccharomyces cerevisiae-gemanipuleerde bakterie? kon stabiel ho? suiwerheid mannose produseer tydens deurlopende fermentasie.

?

Youdaoplaceholder0 4.2 Die spel tussen sake-hype en wetenskaplike etiek

Met die konsep van "anti-kanker suiker" wat gewild raak, het honderde mannose gesondheidsprodukte wat beweer dat hulle "hulpbehandeling vir gewasse" is, op die Amazon-platform verskyn, met pryspremies so hoog as tien keer. In 2023 het die Amerikaanse FDA waarskuwingsbriewe aan 23 ondernemings uitgereik en beklemtoon dat "dieetaanvullings nie mag beweer dat hulle terapeutiese effekte op siektes het nie." Wetenskaplikes is bekommerd dat die blindelingse inname van ho? dosisse mannose die dermflora kan ontwrig - diere-eksperimente het getoon dat langtermyn-inname lei tot 'n 80% afname in die oorvloed van Faecalibacterium prausnitzii en 'n vyfvoudige toename in Fusobacterium nucleatum. Laasgenoemde is nou verwant aan die progressie van kolorektale kanker.

?

Hoofstuk Vyf Toekomsvooruitsigte: Die ontsaglike oseaan van gliko-gebaseerde medisyne

Youdaoplaceholder0 5.1 Die Glikoliese Revolusie in Presisiemedisyne

Ge?ndividualiseerde behandelingstrategie? gebaseer op tumormetaboliese heterogeniteit is besig om na vore te kom. Die "Mannose Sensitiwiteitstelling" (MSS) model wat deur die Broad Instituut in die Verenigde State ontwikkel is, kan die reaksiewaarskynlikheid van pasi?nte op mannose voorspel deur die uitdrukkingsvlak van GLUT1, heksokinase-aktiwiteit en PMI-mutasiestatus in tumorweefsels op te spoor. In die ontwerp van Fase II kliniese proewe sal pankreaskankerpasi?nte met 'n MSS-telling van ≥75% voorkeur kry vir insluiting om die behandelingsresponskoers te verbeter.

?

Youdaoplaceholder0 5.2 Grensoewergrens-samesmelting van suiker Ingenieurswese-medisyne

Grensnavorsing is nie meer tevrede met die enkele toediening van natuurlike mannose nie. Die MIT-span het 'n "mannose-paclitaxel"-konjugaat ontwerp, wat voordeel trek uit die ho? opname van mannose deur tumorselle om geteikende aflewering van chemoterapie-middels te bewerkstellig. In borskankermodelle was die tumor-dodende doeltreffendheid van hierdie konjugaat drie keer dié van tradisionele paclitaxel, en die kardiotoksisiteit daarvan is met 60% verminder. Nog 'n deurbraak kom van die Sjanghai Jiao Tong Universiteit: deur mannose met die fotosensitiseerder Ce6 te kombineer, is 'n "suiker-gebaseerde fotodinamiese terapie" ontwikkel wat deur nabye-infrarooi lig geaktiveer kan word, wat potensiaal in diep tumorablasie demonstreer.

?

Gevolgtrekking: Die "soet molekule" wat die anti-kankerre?ls herskryf

Die antikanker-reis van mannose is 'n briljante vonk wat aangevuur word deur die botsing van basiese wetenskap en kliniese behoeftes. Van metaboliese intervensie tot immuunregulering, van monoterapie tot kombinasie-regimes, breek hierdie suikermolekule die tumorverdedigingslinie af met multidimensionele aanvalstrategie?. Alhoewel die kommersialiseringspad steeds uitdagings in die gesig staar soos dosisoptimalisering, middelweerstandsmeganismes en regulatoriese norme, koester die wetenskaplike gemeenskap ho? verwagtinge daarvoor - soos Nobelpryswenner James Watson dit gestel het: "Die essensie van kanker is genomiese versteuring, en mannoglukose leer ons dat metaboliese intervensie orde kan herstel." Gedrewe deur die dubbele wiele van presisie-medisyne en sintetiese biologie, kan hierdie "soet rewolusie" 'n nuwe era van kankerbehandeling inlui.