7月14日，中国科学院过程工程研究所生化工程国家重点实验室高晓冬教授访问海洋药物教育部重点实验室，并在B楼学术厅做了题为《L-山梨糖的抗肿瘤活性及机制研究》的报告分享。医药学院副院长李春霞、曹鸿志教授、李明教授、李国云教授、姜帅教授和蒋昊副教授等近百名师生参加报告会，蔡超教授主持报告会。
高晓冬教授作报告
国际稀有糖协会（ISRS）定义稀有糖为存在于自然界但含量极少的单糖及其衍生物，尽管其天然丰度很低，但稀有糖在多种领域表现出优秀的生物学功能，如：D-阿洛糖的抗肿瘤功效、D-阿洛酮糖的抗肥胖及抗糖尿病功效等。从结构上看，稀有糖多为膳食单糖的差向异构体，但其几乎不会被机体代谢，具有低热量的特点。稀有糖L-山梨糖能够通过微生物发酵氧化D-山梨糖醇而高效快速地大量获得，为其生物学活性研究提供了巨大的物质基础支持。
高晓冬教授课题组基于生物体细胞内糖代谢的串扰，系统探究了L-山梨糖的抗肿瘤活性及其作用机制，展现了其在癌症治疗方面的巨大应用潜力。通过前期研究发现，使用包括L-山梨糖在内的六种单糖（D-塔格糖、L-塔格糖、D-山梨糖、D-阿洛糖、L-果糖）处理不同的肿瘤细胞，L-山梨糖处理组均能够很好地抑制肿瘤细胞的生长，但对正常细胞无明显影响。通过测定肿瘤细胞的凋亡情况及细胞凋亡相关蛋白的表达，发现L-山梨糖是通过诱导肿瘤细胞的线粒体途径而促进细胞凋亡。当与抗肿瘤药物索拉非尼（临床治疗肝癌的一线药物）联用时，显著增强了药物的抗肿瘤效果，并且与多种抗癌药物（如阿霉素、紫杉醇等）联用时，均能增强对肿瘤细胞的抑制作用。
深入机制研究发现，L-山梨糖作为D-果糖的差向异构体，可通过果糖的转运体-GLUT5转运进入细胞，并在细胞内经酮己糖激酶（KHK）的催化作用后，以L-山梨糖-1-磷酸的形式积累，发挥其抗肿瘤作用，且肿瘤细胞内酮己糖激酶的表达量与细胞对山梨糖的敏感性呈正相关。进一步探究发现，L-山梨糖的抗肿瘤作用机制主要通过细胞内酮己糖激酶的催化作用，转变为L-山梨糖-1-磷酸，继而抑制己糖激酶HK2的活性，从而干扰细胞内葡萄糖的代谢过程，并诱导线粒体活性氧水平升高，导致细胞凋亡；同时，使用L-山梨糖处理细胞后，可影响剪接因子hnRNPH1的核定位，使细胞内酮己糖激酶剪接体KHK-A的表达量降低，导致Nrf2调控的抗氧化通路被抑制，从而促进细胞凋亡。综合来讲，L-山梨糖通过影响细胞内葡萄糖的代谢过程以及抑制Nrf2介导的抗氧化通路双重作用，促进肿瘤细胞凋亡，展现了较好的抗肿瘤效果，为L-山梨糖的抗肿瘤作用提供了重要的理论支撑。
合影
报告人简介：高晓冬研究员，1994年获得日本东京大学博士学位后，在日本和美国多所高等科研院校及研究所从事教学和科研工作。2011年回国任江南大学糖化学与生物技术教育部重点实验室主任，2022年转职中国科学院过程工程研究所生化工程国家重点实验室。近5年在Nat. Comm.、ACS Cata.等期刊发表SCI论文70余篇。现任中国生物工程学会理事、糖生物工程专业委员会副主任；亚洲糖科学与糖技术协会（ACGG）中方代表；日本东京大学特任教授。