不飽和脂肪酸能抗癌?《Cell Press》獨家解密潛在機制 “鐵死亡”
5天前
攝入多不飽和脂肪酸可能的抗癌機制:DGLA特異性誘導鐵死亡,外源性DGLA可與小分子促鐵死亡誘導劑結合殺死癌細胞。

隨著越來越多的人逐漸認識到養生的重要性,大多數人更多地選擇攝入不飽和脂肪來替代飽和脂肪,以降低患心血管疾病的風險。美國膳食指南建議:如果用不飽和脂肪替代飽和脂肪,每天攝入的飽和脂肪少于卡路里總攝入量的10%。


近日,《Cell Press》的一篇研究從“鐵死亡”的機制出發,探究了在秀麗隱桿線蟲(C. elegans)的生殖細胞和人癌細胞中,細胞鐵、二高-γ-亞麻酸(DGLA)和內源性醚脂之間的關系。并且提出了一種潛在的治療癌癥的方法,即利用DGLA特異性誘導鐵死亡的特點,將外源性DGLA與小分子促鐵死亡誘導劑結合殺死癌細胞。


doi:10.1016/j.devcel.2020.06.019

一、 何謂鐵死亡?

鐵死亡(Ferroptosis)在2012年被首次提出,它是一種鐵依賴性形式的非凋亡性細胞死亡,其特征為細胞死亡過程中伴隨著大量的鐵離子累積和脂質過氧化。大量研究發現,Ferroptosis與神經系統疾病、腫瘤、缺血再灌注損傷性疾病、腎損傷及鐵代謝疾病等疾病密切相關。


鐵死亡機制

二、Ferroptosis與DGLA和內源性醚脂之間的關系

飲食中的脂質會影響生長發育、體內的穩態和某些疾病,但人們對膳食中的脂肪與細胞脂肪之間的聯系知之甚少。而本研究發現: DGLA可以誘導引發線蟲秀麗隱桿線蟲(C. elegans)的生殖細胞的Ferroptosis和不育,而且特異性地誘導人癌細胞中的Ferroptosis。而當補充內源性醚脂可避免鐵依賴性的細胞死亡。

結果發現,當用多不飽和脂肪酸和抗氧化劑抑制劑ferrostatin-1 (Fer-1)與DGLA共處理的過程中,Ferroptosis和細胞凋亡均被激活,而Fer-1能完全逆轉DGLA引起的ced-3突變體的不育性,說明DGLA可以誘導秀麗隱桿線蟲(C. elegans)生殖細胞中的Ferroptosis。


Fer-1調節DGLA誘導的生殖細胞死亡

當然,我們最關心的還是DGLA對人癌細胞的影響,研究發現,DGLA可能是通過直接調節膜磷脂?;饔脕碚T導Ferroptosis。與小分子胱氨酸阻斷劑erastin相比,DGLA誘導的死亡過程較為漫長,可能因為細胞需要吸收脂肪酸并將其摻入細胞磷脂中才能發揮作用。


(A) 細胞隨時間的死亡;(B) 熱圖,顯示在DGLA ( 500或250 mM ) 與乙醇對照生長6小時后,各種脂類脂肪酸組成的相對倍數變化

本研究根據多不飽和脂肪酸與鐵死亡的關系,提出將DGLA與小分子鐵死亡誘導劑聯用,可誘導癌細胞以及體內其他敏感細胞引起Ferroptosis,這可能是一種有效治療癌癥的有潛力的研究方向。在預防以及有效治療癌癥的道路上,科學家們仍是任重而道遠。

總之,膳食多不飽和脂肪酸與健康關系密切,具有重要的研究價值。同時,身體的健康不僅與均衡飲食有關,而且也和有質量的睡眠、規律的運動以及定期體檢等等相關。

參考文獻:

[1] Dietary Lipids Induce Ferroptosis in Caenorhabditiselegans and Human Cancer Cells.dio: 10.1016/j.devcel.2020.06.019

[2] Omega-6 Fatty Acids and Risk for Cardiovascular Disease. doi:10.1161/CIRCULATIONAHA.108.191627

[3] Ferroptosis: an iron-dependent form of nonapoptotic cell death. doi: 10.1016/j.cell.2012.03.042

[4] Ferroptosis: A Regulated Cell Death Nexus Linking Metabolism, Redox Biology, and Disease.doi: 10.1016/j.cell.2017.09.021

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