
聖地亞哥科學家小組的一項新研究表明,絲氨酸棕榈酰轉移酶可以用作減少惡性良性腫瘤生長的代謝反應“開關”,該研究小組于8月12日在《自然》雜志上發表了他們的發現。
<h1 class="pgc-h-arrow-right">研究發現</h1>
通過限制飲食中的氨基酸絲氨酸和甘氨酸,或通過藥理作用靶向絲氨酸合成酶磷酸甘油酸脫氫酶,研究小組誘導惡性良性腫瘤細胞産生有毒脂質,進而減緩小鼠的癌症程序。需要進一步的研究以确定如何将該方法轉化為患者。
<h1 class="pgc-h-arrow-right">研究背景</h1>
在過去的十年中,研究人員了解到,從動物飲食中去除氨基酸絲氨酸和甘氨酸會減緩某些惡性良性腫瘤的生長。但是,大多數研究團隊都集中研究了這些飲食如何影響表觀遺傳學,DNA代謝和抗氧化活性。相比之下,來自加利福尼亞大學聖地亞哥分校和薩克生物學研究所的研究人員發現,這些幹預措施對惡性良性腫瘤脂質特别是在細胞表面的脂質産生了巨大的影響。
聖地亞哥加州大學雅各布斯工程學院生物工程學教授克裡斯蒂安·梅特洛說:“我們的工作凸顯了新陳代謝的複雜性,以及在考慮采用這種新陳代謝療法時跨多種生化途徑了解生理學的重要性。”
<h1 class="pgc-h-arrow-right">作用機制</h1>
在這種情況下,絲氨酸代謝是研究人員關注的焦點。絲氨酸棕榈酰轉移酶(SPT)通常使用絲氨酸制造稱為鞘脂的脂肪分子,這對細胞功能至關重要。但是,如果絲氨酸水準較低,則該酶可以“混雜地”起作用,并使用其他氨基酸(如丙氨酸),進而産生有毒的脫氧鞘脂。
<h1 class="pgc-h-arrow-right">研究方法</h1>
研究小組在檢查了某些酶與絲氨酸的親和力并将它們與惡性良性腫瘤中絲氨酸濃度進行比較後,決定了這一研究方向。這些水準稱為Km或米氏常數,數字指向SPT和鞘脂。
這些有毒的脫氧鞘脂在“不依賴于錨固”的條件下最有效地減少細胞的生長,這種情況下,細胞無法輕易粘附在更好地模拟體内惡性良性腫瘤生長的表面上。為了更好地了解脫氧鞘脂對癌細胞有毒的機理以及它們對神經系統的影響,有必要進行進一步的研究。
在《自然》研究中,研究小組向異種移植模型小鼠飼喂低絲氨酸和甘氨酸的飲食。他們觀察到,SPT轉化為丙氨酸會産生有毒的脫氧鞘脂而不是正常的鞘脂。此外,研究人員還使用了氨基酸類抗生素肉豆蔻素來抑制低絲氨酸和甘氨酸飲食的小鼠的SPT和脫氧鞘脂合成,并發現惡性良性腫瘤的生長得到了改善。
Metallo指出,長期剝奪絲氨酸生物會導緻神經病變和眼部疾病。去年,他共同上司了一個國際團隊,該團隊确定降低的絲氨酸水準和脫氧鞘脂的積聚是一種罕見的黃斑病(稱為2型黃斑毛細血管擴張症)或MacTel的關鍵驅動因素。該研究成果發表在《新英格蘭醫學雜志》上。然而,絲氨酸限制或用于惡性良性腫瘤治療的藥物治療将不需要長時間的誘導動物或與年齡有關的疾病的神經病的治療。