PNAS:天然抗癌食物
日期:2013-05-22 09:26:01
一項(xiàng)新研究表明,在飲食中含量豐富的一種化合物能夠奪走癌細(xì)胞逃避死亡的“超能力”。通過(guò)改變基因調(diào)控中一個(gè)非常特異的步驟,這一化合物實(shí)質(zhì)上誘導(dǎo)癌細(xì)胞變成了按預(yù)定時(shí)間死亡的正常細(xì)胞。這一研究發(fā)現(xiàn)在線發(fā)表在本周的《美國(guó)科學(xué)院院刊》(PNAS)上。
正常細(xì)胞受到嚴(yán)格的程序調(diào)控,遵照規(guī)律的周期死亡,而癌細(xì)胞則通過(guò)抑制這一過(guò)程來(lái)確保自身能夠旺盛生長(zhǎng)。來(lái)自俄亥俄州立大學(xué)的研究人員在這項(xiàng)研究中發(fā)現(xiàn),存在于在某些植物性食物中的一種化合物芹菜素(apigenin)能夠阻止乳腺癌細(xì)胞抑制自身死亡。
人們對(duì)于營(yíng)養(yǎng)物健康益處的認(rèn)知許多都是基于流行病學(xué)研究,其表明進(jìn)食某些特別的食物與更好的健康結(jié)果之間存在強(qiáng)正相關(guān)關(guān)系,尤其是在降低心臟病風(fēng)險(xiǎn)方面。然而這些健康食物中的分子是如何在機(jī)體發(fā)揮作用的,在許多情況下仍是一個(gè)謎題,尤其對(duì)于與降低癌癥風(fēng)險(xiǎn)有關(guān)的食物。
歐芹、西芹和甘菊茶是芹菜素最常見(jiàn)的來(lái)源,此外在許多的水果和蔬菜中也存在有芹菜素。
在這項(xiàng)研究工作中,研究人員還發(fā)現(xiàn)芹菜素結(jié)合了人類(lèi)大約160種蛋白質(zhì),表明其他與健康益處有關(guān)的營(yíng)養(yǎng)物——“營(yíng)養(yǎng)制品”有可能也具有類(lèi)似的深遠(yuǎn)效應(yīng)。而與之相反,大多數(shù)的藥物都只靶向一個(gè)分子。
論文的共同主要作者、俄亥俄州立大學(xué)內(nèi)科學(xué)和分子遺傳學(xué)副教授Andrea Doseff說(shuō):“我們知道我們需要吃得健康,但在大多數(shù)情況下我們并不知道我們需要這樣做的確切機(jī)制原因。我們?cè)谶@里看到,這種飲食營(yíng)養(yǎng)物的健康有益效應(yīng)歸因于它能夠影響許多的蛋白質(zhì)。通過(guò)與一組特異的蛋白質(zhì)關(guān)聯(lián),芹菜素讓癌細(xì)胞恢復(fù)了正常特性。我們認(rèn)為這可能具有極大的臨床價(jià)值,可作為一種有潛力的防癌策略?!?/SPAN>
Doseff和俄亥俄州立大學(xué)應(yīng)用植物科學(xué)(CAPS)中心主任、分子遺傳學(xué)教授Erich Grotewold共同負(fù)責(zé)這項(xiàng)研究工作。兩人協(xié)作研究了芹菜素和其他黃酮類(lèi)化合物的基因組學(xué)。
Grotewold和Doseff表示,他們研究工作的重要意義不僅在于證實(shí)了芹菜素能夠影響癌細(xì)胞行為,他們的新生物醫(yī)學(xué)研究技術(shù)可以成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用于營(yíng)養(yǎng)食品研究。
他們將這項(xiàng)新技術(shù)比喻為“釣魚(yú)”,即用食物中能夠獲得的一些小分子來(lái)釣取細(xì)胞中與之互作的蛋白。
“你可以想象所有潛在受到影響的蛋白質(zhì)都是一個(gè)大碗中的小魚(yú)。我們將這種分子導(dǎo)入碗中,可以有效地釣到基于結(jié)構(gòu)特征相互吸引的,真正受影響的蛋白。由于我們可以看到芹菜素和這些蛋白質(zhì)相互結(jié)合,我們就知道這是真正的伙伴關(guān)系?!?/SPAN>
通過(guò)進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn),研究小組確定芹菜素與具有三個(gè)特定功能的蛋白質(zhì)相關(guān)聯(lián)。其中最重要的一個(gè)蛋白是hnRNPA2。
這一蛋白影響了信使RNA(mRNA)的活性?;蚣せ詈蟊磉_(dá)的RNA需通過(guò)剪接或修飾過(guò)程才會(huì)生成成熟的mRNA。剪接種類(lèi)會(huì)最終會(huì)影響mRNA包含的蛋白質(zhì)指令。
Doseff指出,異常的剪接是大約80%的癌癥的罪魁禍?zhǔn)?。兩種類(lèi)型的剪接,在正常細(xì)胞中只會(huì)發(fā)生一種,而在癌細(xì)胞中則兩種都存在,癌細(xì)胞利用這種把戲來(lái)維持自身存活和增殖。
在這項(xiàng)研究中,研究人員觀察發(fā)現(xiàn),芹菜素與hnRNPA2蛋白結(jié)合恢復(fù)了乳腺癌細(xì)胞中這種單一的剪接特性,表明當(dāng)剪接正常時(shí),細(xì)胞會(huì)以一種程序性方式死亡,或是變得對(duì)化療藥物更加的敏感。
Doseff說(shuō):“因此通過(guò)利用這種營(yíng)養(yǎng)物,我們能夠激活這一殺傷機(jī)器。該營(yíng)養(yǎng)物消除了抑制細(xì)胞死亡的剪接形式。因此,這表明當(dāng)我們吃得健康之時(shí),我們實(shí)際上是促進(jìn)了我們機(jī)體細(xì)胞中更加正常的剪接形式?!?/SPAN>
營(yíng)養(yǎng)制品的有益效應(yīng)不僅局限于癌癥,研究人員此前證實(shí)芹菜素還有抗炎活性。
科學(xué)家們指出由于具有多個(gè)細(xì)胞靶點(diǎn),芹菜素有可能隨著時(shí)間的推移提供各種各樣其他的健康益處?!斑@種營(yíng)養(yǎng)物靶向了許多的作用因子,通過(guò)這樣,你獲得了整體的協(xié)同效應(yīng),”Grotewold說(shuō)。
Doseff正在領(lǐng)導(dǎo)一項(xiàng)小鼠研究,測(cè)試通過(guò)改良、含有適當(dāng)劑量芹菜素的食物是否能夠改變動(dòng)物細(xì)胞中的剪接形式,并產(chǎn)生抗癌效應(yīng)。