我们的饮食,特别是其中包含的宏量营养素,对细胞如何获取和利用能量至关重要。尽管科学家们对细胞如何感知和利用葡萄糖及氨基酸已有深入了解,但对于脂质(脂肪)的感知机制,我们知之甚少。
《Science》重磅研究:揭示亚油酸促进三阴性乳腺癌生长的机制
近日,一项发表在国际顶级期刊《Science》上的研究,为我们揭开了这一谜团的一角。美国康奈尔医学院的研究团队发现了一种新的营养信号传导机制,该机制涉及脂肪酸结合蛋白5 (FABP5)和雷帕霉素复合物1 (mTORC1)。令人关注的是,这一通路会被一种必需的多不饱和脂肪酸——ω-6亚油酸 (LA)——所激活。
研究发现,FABP5能够直接与mTOR的关键调节蛋白Raptor结合,从而增强功能性mTORC1的形成及其与底物的结合。最终,这一系列反应汇聚于mTOR信号传导的增强,进而促进细胞的增殖。
更重要的是,研究人员比较了不同乳腺癌亚型的患者。他们发现,与受体阳性乳腺癌患者相比,三阴性乳腺癌患者的肿瘤组织和血清中FABP5蛋白的含量显著增加。这提示FABP5可能在介导三阴性乳腺癌细胞对饮食中ω-6亚油酸的摄入反应中扮演着关键角色,有望成为该疾病亚型的一个潜在生物标志物。
为何mTOR信号通路如此重要?
癌细胞为了生存和快速增殖,必须巧妙地协调其生长与营养供应及代谢需求。这主要通过mTORC1信号通路来实现。mTORC1就像一个“中央处理器”,整合细胞外的信号(包括营养信号)与细胞内的合成代谢过程。鉴于mTOR在细胞代谢中的核心调控作用,理解不同营养输入如何影响mTOR通路的信号动态,对于探索癌症患者的营养干预策略至关重要。
在乳腺癌中,mTOR信号传导的失调尤为常见,高达50%的病例可能存在这一问题。此外,乳腺癌的发病率也与肥胖等可改变的因素相关,而饮食脂肪正是影响肥胖的重要因素之一。
饮食中的脂肪酸与癌症:被忽视的环节?
尽管氨基酸和葡萄糖如何影响mTORC1活性的机制已被广泛研究,但其他营养素,特别是必需多不饱和脂肪酸(PUFAs)的作用却相对研究不足。这些脂肪酸包括ω-6亚油酸(LA)和ω-3亚麻酸(ALA),它们无法在人体内合成,必须通过饮食获取。
传统上,ω-6 PUFAs主要与介导炎症反应相关,而ω-3 PUFAs则具有抗炎特性。然而,癌细胞如何响应和利用这些饮食中的脂肪酸刺激,以及它们如何影响肿瘤的生长和增殖,其背后的机制一直未能完全阐明。
机理模式图(图源自Science)
研究的突破性发现及其意义
这项研究的突破在于明确指出,亚油酸能够通过与FABP5蛋白结合,特异性地激活肿瘤细胞中的一条主要生长通路——mTORC1。通过比较不同的乳腺癌亚型,研究团队发现这种生长通路的激活主要发生在三阴性乳腺癌细胞中,因为这类细胞中FABP5的表达量特别高,而在其他激素敏感亚型中则不明显。
为了进一步验证这一发现,研究人员在三阴性乳腺癌小鼠模型中进行了实验。结果显示,高亚油酸饮食确实显著促进了肿瘤的生长。
这一重要发现不仅有助于澄清膳食脂肪与癌症之间复杂的关系,更重要的是,它为如何根据患者的具体情况(例如癌症亚型和FABP5表达水平)提供个性化的营养建议提供了科学依据。理解亚油酸如何通过mTOR通路影响三阴性乳腺癌,也可能为未来的靶向药研发或现有抗癌药(如mTOR抑制剂)的使用策略提供新的思路。
对于癌症患者而言,获取最新的药物信息和诊疗进展至关重要。如果您正在寻找靶向药或仿制药,可以考虑海外靶向药代购服务。同时,面对复杂的病情和治疗方案,AI问诊服务可以提供辅助信息和解答疑问。您也可以在MedFind网站上找到更多关于药物信息、诊疗指南等有价值的抗癌资讯。
参考信息:
https://www.science.org/doi/10.1126/science.adm9805