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Nature:从生物钟入手,切断营养供给,阻止肿瘤生长

2018-01-12来源:生物探索  阅读:438


1月10日,Salk研究所的Satchidananda Panda教授带领团队在《Nature》期刊在线发表文章,揭示一种蛋白激活剂REV-ERBs,能够阻断癌细胞获取营养、抑制其生长。这一策略会影响肿瘤细胞的昼夜节律。



截取自Nature期刊

REV-ERBs激活剂的由来

每一个细胞都有自己的生物钟,并依据相应周期调节蛋白的表达,以此控制细胞产生、利用营养物质(新陈代谢)。但是癌细胞会“逃避生物钟限制,以满足自己无限分裂的营养需求。

之前已有研究发现,两种蛋白REV-ERBα、REV-ERBβ是控制细胞合成脂肪的“开关”,同时负责自噬过程。对于健康细胞而言,一天内只有12个小时会发生脂肪合成、自噬过程,这一时间段内REV-ERB蛋白的表达量较低。另外12个小时, REV-ERB蛋白表达量会上调,从而抑制脂肪合成、自噬过程,以确保细胞不会合成过多的脂肪、回收过多的营养。

基于这些成果,研究人员开发了REV-ERBs激活剂,希望这类药物能够阻止脂肪合成,从而治疗某些代谢类疾病。

抑制肿瘤生长?

考虑到癌细胞的生长严重依赖于脂肪合成以及自噬产物,Satchidananda Panda团队想知道:激活REV-ERBs是否会抑制癌症发展?

虽然癌细胞表达REV-ERB蛋白,但是蛋白活跃度有限。为验证猜测,研究人员选用两种REV-ERB激活剂SR9009、SR9011,用于刺激多种癌细胞,包括白血病、乳腺癌、结直肠癌、黑色素瘤和胶质母细胞瘤。

结果显示,REV-ERB激活剂能够杀死癌细胞,且对健康细胞没有影响。

Salk researchers discover how to curb the growth of cancer cells by activating their biological clocks. Credit: Salk Institute
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新的抗癌策略

“激活REV-ERBs这一策略似乎适用于所有的癌症类型。这一点合乎常理,因为无论何时何地发生,癌症都需要营养补给。” Satchidananda Panda解释道,“当我们限制营养获取,癌细胞会被‘饿死’,而正常细胞已经习惯这种限制,所以并不会受影响。”

随后,Satchidananda Panda团队以患有胶质母细胞瘤的小鼠为模型,使用REV-ERB激活剂进行类似的试验。同样,他们发现,REV-ERB激活剂能够攻击癌细胞,阻止肿瘤生长,且对其他正常细胞没有影响。

这些结果不仅仅表明REV-ERB激活剂可以成为一种潜在的抗癌药物,而且还有助于阐明昼夜节律、新陈代谢和癌症之间的关联。

下一步,他们将研究REV-ERB抑制剂对新陈代谢的影响,以及对肠道菌群的影响。他们希望挖掘其他影响昼夜节律的蛋白质或者基因在癌症发展中的作用。

参考资料:

Scientists curb growth of cancer cells by blocking access to key nutrients

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