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《nature》杂志发表了美国圣地亚哥加利福尼亚大学索尔克生物研究所的研究,探讨了限制丝氨酸抑制肿瘤生长的机制,发现这个过程与脱氧芬太尼有关。
丝氨酸也被称为β-羟基丙氨酸,和甘氨酸及其他必需氨基酸一样在肿瘤的生长过程中起着重要的作用。 目前,限制丝氨酸的利用已成为潜在的癌症治疗战略,但其分子机制还不确定,同时丝氨酸对脂质代谢的影响也不知道。
年8月12日,《nature》杂志发表了美国圣地亚哥加利福尼亚大学索尔克生物研究所的名为“serinerestrictionalterssphingolipidpersitytoconstraintumourgrowth”的研究 这项研究探讨了限制丝氨酸抑制肿瘤生长的机制,发现这个过程与脱氧芬太尼有关。
doi:10.1038/s41586-020-2609-x
研究人员抑制线粒体丙酮酸载体( mpc )后,用[ 2,313 C2 ]丙氨酸追踪丙氨酸代谢,发现丙氨酸水平下降是抑制mpc、增强锚非依赖性生长的潜在机制。 降低丝氨酸水平可以抑制锚固非依赖性生长,取得与补充丙氨酸同样的效果。
丙氨酸影响锚杆非依赖性生长
为了研究氨基酸代谢是否能通过调节脱氧神经醯基转移酶( spt )的合成发挥作用,研究者利用多球壳抗生素的靶向来控制丝氨酸棕榈基转移酶( spt )的功能。 结果表明,spt影响脱氧神经鞘脂合成及锚固非依赖性生长。 另外,spt具有酶混杂性。 不作用丝氨酸,以丙氨酸为基质,可以产生脱氧鞘氨醇,使肿瘤细胞生长。
脱氧神经鞘氨醇的合成
研究人员进一步探讨了丝氨酸、丙氨酸、鞘氨醇代谢在体内生理环境中的作用。 给hct116 (结肠癌细胞系)异种移植肿瘤的小鼠喂对照饲料或甘油和缺乏甘氨酸的异氮源饲料( SG饲料),SG饮食小鼠的肿瘤较小,其肿瘤尺寸与小鼠吃SG饲料的时间长度呈负相关。 另外,限制饮食中的丝氨酸和甘氨酸的摄取会导致肿瘤中脱氧芬太尼的积累,对肿瘤的生长产生不利影响。
其次,发现利用多球壳抗生素( myr )抑制spt和脱氧神经醯脂质分子的合成,促进hct116异种移植物在-sg吞噬小鼠中的生长。 因此,spt整合了来自糖酵解(丝氨酸)和线粒体(丙氨酸)的独特代谢信号,影响鞘脂的多样化和肿瘤的进展。
spt和phgdh抑制影响肿瘤的生长
总的来说,脱氧芬太尼作为应激信号影响细胞膜的组成和细胞的生长,而spt是脂质群代谢反应的“开关”,可以抑制肿瘤的生长。 为了解释为什么这些分子对癌细胞有毒性,还需要进一步的研究,但这项研究已经提出了通过饮食干涉肿瘤生长的可能性,具有广阔的应用前景。
参考资料:
[1] serinerestrictionalterssphingolipidpersitytoconstraintumourgrowth。