低蛋白饮食让癌细胞“挨饿”而亡!这样吃能有效增强癌症治疗效果

导语:在全球范围内 , 癌症是主要的公共卫生问题 , 由于饮食、环境、人口的老龄化等因素 , 全球癌症发病率不断增长 , 癌症作为主要死因的情况日益突出 , 有数据表明在未来20年内全球癌症负担将继续增加 。 科研人员一直致力于发现新的抗癌机制 , 研究发现低蛋白饮食可以让癌细胞「挨饿」而亡!
结直肠癌好发于发达国家 , 随着发展中国家的持续进步及饮食结构的改变 , 预计到2030年全球结直肠癌新增病例达220万 , 死亡人数达110万 。 11月18日 , 密歇根大学罗杰癌症中心的一项新研究发现 , 饮食结构改变可能是增强结肠癌治疗的关键 。 研究成果发表在Gastroenterology , 题目为“Dysregulatedaminoacidsensingdrivescolorectalcancergrowthandmetabolicreprogrammingleadingtochemoresistance”(图1) 。 研究结果表明氨基酸感应通路在驱动结直肠癌(colorectalcancer , CRC)中的关键作用 , 并强调了膳食蛋白质干预在CRC中的转化意义 。
低蛋白饮食让癌细胞“挨饿”而亡!这样吃能有效增强癌症治疗效果
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图1研究成果(图源:[1])
众所周知 , 癌细胞需要营养才能生存和生长 。 细胞中最重要的营养感应分子之一是mTORC1 , 它通常被称为细胞生长的主要调节剂 , mTORC1允许细胞感知不同的营养物质 , 为了让细胞通过制造更多的蛋白质来生长和增殖 , 细胞必须确保它们拥有可用于蛋白质生产的资源 。 因此 , 对于蛋白质生产和mTORC1激活 , 细胞必须具有足够的能量资源、营养可用性、氧气丰度和适当的生长因子才能开始进行mRNA翻译 。 而当营养物质有限时 , 细胞会调低营养感应级联并关闭mTORC1 。
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图2mTORC1(图源:wikipedia)
■mTORC1 , 也称为雷帕霉素复合物1的哺乳动物靶标或雷帕霉素复合物1的机械靶标 , 是一种蛋白质复合物 , 可作为营养/能量/氧化还原传感器并控制蛋白质合成 。
虽然已知mTORC1在结肠癌中过度活跃 , 但关键问题是结肠肿瘤是否劫持了营养感应通路来启动主调节器?“在结肠癌中 , 当你减少肿瘤中可用的营养物质时 , 细胞就不知道该怎么做 。 没有营养物质可以生长 , 它们就会经历一种危机 , 导致大量细胞死亡 。 ”研究人员Yatrik说道 。
低蛋白饮食让癌细胞“挨饿”而亡!这样吃能有效增强癌症治疗效果】研究人员在受试的小鼠细胞中发现 , 低蛋白饮食会阻断启动癌症生长主要调节因子的营养信号通路 。 调节器mTORC1会控制细胞利用营养信号进行生长和繁殖 。 mTORC1在具有某些突变的癌症中异常活跃 , 并且已知会导致癌症对标准治疗产生耐药性 。 低蛋白饮食中的关键部分是两种关键氨基酸的减少 , 通过一种叫做GATOR的复合物改变了营养信号 。
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图3绿色染色显示 , 由于结肠癌小鼠模型中GATOR1的破坏 , mTORC1显着增加(图源:[1])
GATOR1和GATOR2协同工作用以保持mTORC1正常运行 。 当细胞有充足的营养时 , GATOR2会激活mTORC1 。 当营养物质不足时 , GATOR1会停用mTORC1 , 限制某些氨基酸会阻断这种营养信号 。 之前阻断mTORC的作用主要集中在抑制其致癌信号上 。 但是这些抑制剂会引起严重的副作用——当患者停止服用时 , 癌症就会复发 。 该研究表明 , 通过低蛋白饮食限制氨基酸来阻断营养途径提供了另一种关闭mTORC的方法 。
图4图形概要(图源:[1])
该研究第一作者SumeetSolanki表示“我们知道营养素在mTORC调节中很重要 , 但我们不知道它们如何直接向mTORC发出信号 。 研究发现营养信号通路对于调节mTORC与致癌信号通路一样重要 。 ”