不飽和脂肪酸能抗癌?Cell子刊獨家揭秘潛在機制 「鐵死亡」

2020-12-24 健康一線視頻網

隨著越來越多的人逐漸認識到養生的重要性,大多數人更多地選擇攝入不飽和脂肪來替代飽和脂肪,以降低患心血管疾病的風險。美國膳食指南建議:如果用不飽和脂肪替代飽和脂肪,每天攝入的飽和脂肪少於卡路裡總攝入量的10%。

近日,《Development Cell》的一篇研究從「鐵死亡」的機制出發,探究了在秀麗隱杆線蟲的生殖細胞和人癌細胞中,細胞鐵、二高-γ-亞麻酸 (DGLA) 和內源性醚脂之間的關係。並且提出了一種潛在的治療癌症的方法,即利用DGLA特異性誘導鐵死亡的特點,將外源性DGLA與小分子促鐵死亡誘導劑結合殺死癌細胞。

doi:10.1016/j.devcel.2020.06.019

什麼是鐵死亡?

鐵死亡(Ferroptosis) 在2012年被首次提出,它是一種鐵依賴性形式的非凋亡性細胞死亡,其特徵為細胞死亡過程中伴隨著大量的鐵離子累積和脂質過氧化。大量研究發現,鐵死亡與神經系統疾病、腫瘤、缺血再灌注損傷性疾病、腎損傷及鐵代謝疾病等疾病密切相關。

鐵死亡機制

鐵死亡與不飽和脂肪酸

飲食中的脂質會影響生長發育、體內的穩態和某些疾病,但人們對膳食中的脂肪與細胞脂肪之間的聯繫知之甚少。而本研究發現:DGLA可以誘導引發秀麗隱杆線蟲的生殖細胞的鐵死亡和不育,而且特異性地誘導人癌細胞中的鐵死亡,而補充內源性醚脂可避免鐵依賴性的細胞死亡。

研究人員用多不飽和脂肪酸、抗氧化劑抑制劑ferrostatin-1 (Fer-1) 和DGLA對線蟲進行共處理,發現鐵死亡和細胞凋亡均被激活,而Fer-1能完全逆轉DGLA引起的ced-3突變體的不育性,說明DGLA可以誘導秀麗隱杆線蟲生殖細胞中的鐵死亡。

Fer-1調節DGLA誘導的生殖細胞死亡

那麼,DGLA對人癌細胞的有怎樣的影響?在進一步實驗中,研究人員發現,DGLA能夠通過直接調節膜磷脂醯化作用來誘導鐵死亡。與小分子胱氨酸阻斷劑erastin相比,DGLA誘導的死亡過程較為漫長,可能因為細胞需要吸收脂肪酸並將其摻入細胞磷脂中才能發揮作用。

(A) 細胞隨時間的死亡;(B)熱圖,顯示在DGLA( 500或250mM ) 與乙醇對照生長6小時後,各種脂類脂肪酸組成的相對倍數變化

本研究根據多不飽和脂肪酸與鐵死亡的關係,提出將DGLA與小分子鐵死亡誘導劑聯用,可誘導癌細胞以及體內其他敏感細胞引起鐵死亡,這可能是有效治療癌症的值得挖掘的研究方向。在預防以及有效治療癌症的道路上,科學家們仍是任重而道遠。

總之,膳食多不飽和脂肪酸與健康關係密切,具有重要的研究價值。同時,身體的健康不僅與均衡飲食有關,而且也和有質量的睡眠、規律的運動以及定期體檢等等相關。

參考資料:

[1] DietaryLipids Induce Ferroptosis in Caenorhabditiselegans and Human Cancer Cells.

[2] Omega-6Fatty Acids and Risk for Cardiovascular Disease.

[3] Ferroptosis:an iron-dependent form of nonapoptotic cell death.

[4]Ferroptosis:A Regulated Cell Death Nexus Linking Metabolism, Redox Biology, and Disease

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