尹慧勇研究組發現酵母β-葡聚糖在肝癌中的抗癌作用新機制

2020-12-22 騰訊網

2020年3月7日，國際學術期刊Redox Biology在線發表了中科院上海營養與健康研究所營養代謝與食品安全重點實驗室尹慧勇研究組的研究論文「Yeast β-D-glucan exerts anti-tumour activity in liver cancer through impairing autophagy and lysosomal function, promoting reactive oxygen species production and apoptosis」。該研究首次表明，增溶改性後的酵母β-葡聚糖（Water-soluble yeast β-D-glucan，WSG）是一種新型的自噬抑制劑，作為單一藥物具有顯著的抗腫瘤活性，為肝癌的臨床治療提供了新的可能，展示出一定的應用潛力。

肝細胞癌是世界上最常見的癌症之一，其死亡率居第四位。臨床上用於肝癌治療的藥物有不少，但耐藥性成為化療失敗的主要原因之一。肝癌的總體預後仍然很差，開發更有效的肝癌治療方法至關重要。自噬是一種進化上保守的分解代謝過程，可在營養缺乏、缺氧和多種細胞應激下誘導產生。自噬對肝癌發生發展的作用目前尚不清楚，揭示肝癌不同階段自噬的分子機制仍然是一個巨大的挑戰，這可能為肝癌治療提供新靶點。

β-葡聚糖是由葡萄糖單體組成的多糖，天然存在於細菌、真菌、藻類和穀類食品中，具有多種生物效應，如免疫增強、抗腫瘤、抗氧化等，β-葡聚糖是否能調節肝癌的自噬仍有待研究。該研究發現水溶性酵母β-D-葡聚糖（WSG）是一種新型的自噬抑制劑，在體內對肝癌細胞的增殖、代謝和腫瘤生長具有顯著的抑制作用。進一步研究發現WSG通過提高溶酶體pH值和抑制溶酶體中的組織蛋白酶（Cathepsin B和D）活性來抑制自噬降解，從而導致線粒體損傷和活性氧（ROS）累積。此外，WSG在營養缺乏條件下可通過激活Caspase 8，將截短型BID（tBID）轉移到的線粒體，使肝癌細胞對凋亡更加敏感。值得注意的是，WSG作為單一藥物在異種移植小鼠皮下成瘤模型和DEN/CCl4（二乙基亞硝胺/四氯化碳）誘導的原發性肝癌模型與皮下成瘤中均表現出顯著的抗腫瘤作用，且無明顯毒副作用。此研究首次表明，WSG是一種新型的自噬抑制劑並具有顯著的抗腫瘤作用，為肝癌的臨床治療提供了新思路。

該工作由中科院上海營養與健康研究所尹慧勇課題組與農科院食品科學技術研究所王強課題組合作完成。中科院上海營養與健康研究所博士研究生王寧寧與農科院食品科學技術研究所劉紅芝研究員為該論文第一作者，尹慧勇研究員、陶用珍助理研究員以及中國農業科學院食品科學技術研究所王強研究員為共同通訊作者，該工作還得到了美國堪薩斯大學丁文興教授的大力支持。這項工作得到了科技部重大研發計劃」食品加工過程中組分結構變化及品質調控機制研究」項目、國家自然基金、中國科學院等資助。（科技處）

圖示：WSG通過抑制自噬降解發揮抗腫瘤作用的機制

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