来源：

柏林研究协会（FVB）

简述：

作为细胞的分子控制中心，mTor激酶调节细胞的新陈代谢、生长和分裂。然而，在病变的细胞中，调控会出错。科学家们已经成功地找到了细胞中央控制关键开关的所在位置。矛盾的是，这种“开关”是一种脂质激酶，人们此前已经了解到它能分泌一种在激活mTor过程中发挥作用的物质。

作为细胞的分子控制中心，mTor激酶调节细胞的新陈代谢、生长和分裂。然而，在病变的细胞中，调控会出错。因此，如果能有简单的方法可以关闭中央控制，将对抑制胰岛素抗性或癌症的生长等很有帮助。柏林(德国)的莱布尼兹-福尔斯-莫克法尔法(Leibniz-Forschungsinstitut für Molekulare Pharmakologie  FMP)的科学家们已经成功地找到了细胞中央控制关键开关的所在位置。矛盾的是，这种“开关”是一种脂质激酶，人们此前已经了解到它能分泌一种在激活mTor过程中发挥作用的物质。他们的研究结果刚刚发表在高水平期刊《科学》上。很多病人仍在等待有效治疗糖尿病、肥胖症、癌症和一种罕见的先天性肌肉疾病的新方法，而他们的研究结果为这新病人带来了希望。

mTor激酶的重要控制功能影响细胞的新陈代谢、分裂和生长。例如，分子控制单元可以确保新蛋白质的产生或确保新陈代谢活跃的组织中脂肪和碳水化合物的储存。糖、氨基酸的大量涌入以及生长因子发出的信号，包括胰岛素生长因子，会促进这些过程。如果饥饿时时这些没有出现，mTor会将细胞从代谢合成模式转变为代谢分解模式。细胞不再利用氨基酸合成新蛋白质，而是激活清除过程，移除受损的蛋白质，这些可能对细胞或器官带来危险。间隔禁食的清洁效果是退活mTor激酶所导致的后果。

在某些疾病状态下，关闭mTor激酶化合物是明智的。例如，在糖尿病和肥胖症的病例中，细胞控制中心发生病理突变。这也适用于许多癌症。问题由此而，:如何以及在何处关闭这样一个复杂的机制。

一项令人惊讶的发现

为了找到关闭机制，柏林FMP研究机构的研究人员时刻关注着实现这一机制的自然方法。根据已知信息，在饥饿阶段延长时，溶酶体mTor激酶化合物活跃度降低或不活跃。溶酶体是mTor激酶化合物发挥作用的细胞器。然而，在一天中，这个复合物也会在不离开其膜边界的情况下出现几次不活跃的情况。当刺激的胰岛素信号没有到达时，就会发生这种情况。因此，这里某处必须有一个天然mTor制动器。这一制动机制的发现已经发表在了顶级期刊《科学》杂志，即使FMP的主管Volker Haucke教授也惊讶于这一发现：:“我们在溶酶体上发现了一种局部脂质激酶。”这种激酶会让mTor失活。矛盾的是，如果这个激酶的脂质产物是在细胞膜上合成的，那么它应该是一种被称为生长刺激脂质的物质，也就是说它起到的作用完全相反。”

正如科学家发现的那样，另一种科学家们几乎不曾研究过的特殊类II脂激酶(pi3kc2)存在于细胞中，在缺乏外界刺激信号的情况下，它使使溶体膜的mTor复合物失活。在缺乏激素信号如胰岛素或胰岛样生长因子(如在夜间)的情况下，溶酶体膜处的脂质激酶PI3KC2ß激活。激活的溶酶体磷酸化激酶脂一种脂质，其随后可使mTor复合物失去活性。在这些条件下，溶酶体的功能主要是降解细胞蛋白质。

mTor开关的发现解密了基本细胞生物学中的一个谜题。此外，新发现与临床研究项目高度相关。博士候选人Alexander Wallroth与Andrea Marat (曾经是博士后研究员，现在纽约工作)博士合作发现了mTor的制动机制。Alexander Wallroth的评论称:“我们着手研究该发现的生物医学应用，我们的研究正向这个目标靠拢。”

生物医学上的应用触手可及

目前，科学家们把他们的目光放在了治疗肥胖症和糖尿病的实际应用上。广为人知的糖尿病治疗药物二甲双胍已经利用了mTor的抑制作用，激活了一种酶，与现在发现的脂激酶相同的。

Alexander Wallroth强调:“如果我们成功地激活了发现的脂质激酶，我们将会有另一种可能更好的关闭开关。”这将使我们能够设计治疗糖和脂肪代谢的疗法。甚至有机会影响恶性肿瘤的生长。众所周知，尽管肥胖实际上增加了患癌症的风险，但使用二甲双胍治疗的患者不太容易患癌症。现在，我们的发现可能或不适用于癌症治疗。然而，我们的小组考虑了在po范围内的新方法

正在进行的研究：寻找激活因子

科学家们认为，脂质激酶pi3kc2a是一种特别适合用于治疗的关键物质，因为这种激酶并非生存必需。因此，从身体外部进行定向操控将是相对安全的。因此，正在进行FMP单元筛选的科学家们正忙着寻找激活和抑制物质，而这些物质是特定的脂类激酶。

激活剂可能对治疗糖尿病和肥胖症有帮助，因为它可以抑制mTor活性。一种抑制剂可用在其他治疗应用中作为mTor抑制剂的脂激酶也在肌管肌病中起着至关重要的作用。到目前为止，还没有治疗这种疾病的方法，更不用说治愈了。最近，加拿大科学家用小鼠和斑马鱼模型证明，关闭脂质激酶pi3kc2can至少可以部分治愈一种罕见的先天性肌管肌病(肌无力)。然而，到目前为止，使用的抑制剂尚不适合用于人类，因为它们也会抑制相关的酶。这是需要寻找特定抑制剂的一个很好的理由。

虽然FMP还没有开发出真正的药物，但该研究所肯定能提供药品开发的“原材料”。鉴于正在寻找活性药物，Volker Haucke承诺:“我们发现了一个有前景的mTOR制动新方法，现在正在寻求可能的治疗方案。继我们的工作之后，科学家们总有一天能有机会明确地了解候选分子的是否能达到预期临床效果。”