Nature：如何通过轻松按下代谢开关就能有效减缓肿瘤的生长和进展？
来源：本站原创 2020-08-15 08:55
2020年8月15日 讯 /生物谷BIOON/ --近日，一项刊登在国际杂志Nature上的研究报告中，来自加利福尼亚大学等机构的科学家们通过研究发现，名为丝氨酸软脂酰转移酶（SPT，serine palmitoyl-transferase）的酶类或能作为一种代谢反应开关来抑制肿瘤的生长。通过限制膳食氨基酸丝氨酸和甘氨酸，或药理学靶向作用丝氨酸合成酶类—磷酸
2020年8月15日 讯 /生物谷BIOON/ --近日，一项刊登在国际杂志Nature上的研究报告中，来自加利福尼亚大学等机构的科学家们通过研究发现，名为丝氨酸软脂酰转移酶（SPT，serine palmitoyl-transferase）的酶类或能作为一种代谢反应开关来抑制肿瘤的生长。通过限制膳食氨基酸丝氨酸和甘氨酸，或药理学靶向作用丝氨酸合成酶类—磷酸甘油酸脱氢酶，研究人员就能诱导肿瘤细胞产生一种毒性脂质从而减缓小鼠机体中肿瘤的进展，后期研究人员还需要深入研究来确定这一方法是否能转化到临床患者中去。
图片来源：University of California San Diego
在过去10年里，科学家们发现，从动物性饮食中移除丝氨酸和甘氨酸或能减缓某些肿瘤的生长，然而大部分的研究人员重点研究了这些饮食如何影响DNA的表观遗传学、DNA代谢和抗氧化活性，然而本文中，研究人员识别出了干预措施对肿瘤脂质所产生的明显影响效应，尤其是细胞表面发现的肿瘤脂质。研究者Christian Metallo教授说道，本文研究强调了代谢的复杂性，以及当考虑使用代谢疗法时理解跨越多种不同生化通路的生理学特性的重要性。
比如，丝氨酸代谢就是研究人员的研究重点，通常情况下，SPT能利用丝氨酸来制造名为鞘脂类（sphingolipids）的脂质分子，但如果丝氨酸水平较低的话，酶类SPT就会“凌乱”并利用另外一种名为丙氨酸的氨基酸分子，从而就会产生毒性脱氧鞘脂类脂质分子。当分析了特定酶类对丝氨酸的亲和力，并将其与肿瘤中丝氨酸的浓度进行对比后，研究人员确定了下一步的研究方向，Metallo表示，通过将丝氨酸限制与鞘脂代谢相关联，我们或许就能识别出患者机体的哪些肿瘤会对靶向作用丝氨酸的疗法变得敏感。
这些毒性的脱氧鞘脂分子能潜在降低“不依赖于贴壁生长”状况下细胞的生长，而在这种情况下，细胞往往不能轻易附着在能更好模拟机体肿瘤生长的表面上，研究人员还需要更深入的研究来理解脱氧鞘脂分子对癌细胞的毒性效应，以及其会对神经系统产生怎样的效应。这项研究中，研究人员给予异种移植小鼠模型喂食含有较低水平丝氨酸和甘氨酸的食物，结果发现，SPT酶能转而利用丙氨酸来产生毒性脱氧鞘脂分子而不是正常的鞘脂分子，此外，研究者还利用基于氨基酸的多球壳菌素（抗生素）来抑制受试小鼠体内SPT的活性和脱氧鞘脂分子的合成，结果发现，小鼠机体肿瘤的生长得到了改善。
长时间“剥夺”体内的丝氨酸会引发神经病变和眼病的发生，本文研究结果表明，降低丝氨酸的水平并促进脱氧鞘脂分子的产生或许能作为引发2型黄斑毛细血管扩张（MclTel）疾病的主要驱动子，然而，丝氨酸的限制及针对肿瘤的药物疗法或许并不需要诱导动物神经病变或年龄相关疾病的长时间治疗。（生物谷Bioon.com）
原始出处：
Muthusamy, T., Cordes, T., Handzlik, M.K. et al. Serine restriction alters sphingolipid diversity to constrain tumour growth. Nature (2020). doi：10.1038/s41586-020-2609-x
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