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开元体育抗癌新呈现:这类饮食能激发癌细胞的自毁

2023-08-16 23:44:31
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  开元体育铁去世(Ferroptosis)是一种铁依赖性的,区别于细胞凋亡、细胞坏死、细胞自噬的新型的细胞序次性去世形式,为铁依赖性脂质过氧化物的积聚所导致,最早由哥伦比亚大学的 Brent R.Stockwell 教练于 2012 年提出。

  铁去世的要紧机造是,正在二价铁或酯氧合酶的功用下,催化细胞膜上高表达的不饱和脂肪酸,发作脂质过氧化,从而诱导细胞去世;其余饮食,还阐扬为抗氧化编造(谷胱甘肽体例)的调控主题酶 GPX4 的消重。去世要紧发作气造有:

  基于 GSH 耗费的 GPX4 失活:如前所述,GPX4 酶正在细胞内是唯逐一个用于脂质体过氧化物还原的 GPX(谷胱甘肽过氧化物酶)。GPX4 功用表现于,GPX4 可能使得脂质过氧化的过氧键转换为羟基,失落其过氧化物的活性。基于 GPX4 的酶的活性,要紧靶标有:System Xc-编造(担任将 GSH 的合成原料半胱氨酸转运至胞内)、谷氨酸-半胱氨酸连合酶、谷胱甘肽 s-迁移酶、ND 脱氢酶、(半胱氨酸) 耗费等等。

  GPX4 失活:如 1 所述,除了间接功用于激活 GPX4 酶的 GSH,还可能直接消弭 GPX4。如 GPX4 造止剂、鲨烯合酶、HMG-CoA 还原酶开元体育。

  铁离子输入与铁离子还原:向细胞中输入铁离子,而且确保铁离子以二价铁的方法洪量存正在,二价铁离子通过芬顿反映可启动脂质体过氧化。

  谷胱甘肽正在铁去世历程中表现了紧要功用,谷胱甘肽是人体内的抗氧化剂,其能造止谷胱甘肽过氧化物酶 4(GPX-4)的活性造止脂质过氧化功用,进而造止铁去世的历程。

  因为谷胱甘肽直接由含硫氨基酸半胱氨酸天生,于是通过饮食局限半胱氨酸和甲硫氨酸的摄入(半胱氨酸和蛋氨酸褫夺 CMD)即可局限人体内谷胱甘肽的天生,进而鼓励癌细胞的铁去世抵达掌管肿瘤延长。

  迩来 Nature Communications 公告的一篇磋议便是通过局限半胱氨酸和甲硫氨酸的摄入掌管肿瘤延长,磋议聚焦的胶质母细胞瘤是一种原发于脑部的恶性肿瘤,该肿瘤的调养招架和氧化应激与谷胱甘肽的代谢氧化应激亲切干系。

  药物 RSL3 为谷胱甘肽过氧化物酶 4(GPX-4)的造止剂,磋议创造 RSL3 对 5 品种型胶质瘤细胞系的活性均露出出剂量依赖性敏锐性,RSL3 剂量越高胶质瘤细胞活性越低(上图 a),参与铁去世造止剂 FER-1 可造止 RSL3 功用,收复维系瘤细胞活性(上图 b+c 土黄色),而 RSL3 协同半胱氨酸和蛋氨酸褫夺(CMD)可加强 RSL3 功用(上图 b 蓝色+c 玄色)饮食饮食。

  于是体表磋议注明,谷胱甘肽过氧化物酶 4(GPX-4)能造止脑胶质瘤细胞活性,其功用机造通过铁去世表现功用,而半胱氨酸和蛋氨酸褫夺(CMD)后能加强 RSL3 对肿瘤细胞的造止功用。

  通过对 MG1 和 MG3 2 品种型脑胶质瘤幼鼠经 CMD 处罚 24 幼时后 1000 多种代谢产品理解结果创造,半胱氨酸/蛋氨酸代谢、甘氨酸-丝氨酸-脯氨酸代谢、牛磺酸/次牛磺酸代谢、丙氨酸/天冬氨酸/谷氨酸代谢和硒化合物代谢受到 CMD 的明显影响(p<0.05);代谢物考核显示氧化和还原型谷胱甘肽均有裁汰(p<0.05)。

  对 MG3 脑瘤细胞幼鼠经 CMD 处罚 48 h 时检测创造 CMD 明显消重次牛磺酸、甲硫氨酸的浓度,正在 24 幼时巡视到谷氨酸消重,正在 48 幼时巡视到氧化还原型谷胱甘肽、谷氨酸和次牛磺酸/牛磺酸消重,而干系氨基酸和代谢物明显填充。

  幼鼠的动物实行最初分两组,幼鼠正在 MG3 脑胶质瘤细胞注入移植后的 7 天,阔别拔取对比组饮食(0.43% w/w 蛋氨酸,0.40% w/w 胱氨酸)和 CMD 饮食(0.15%w/w 蛋氨酸,0% w/w 胱氨酸),磋议结果创造固然 CMD 的饮食导致幼鼠的体重减轻有明显影响,但 CMD 幼鼠的活命率(OS)明显优于对比组(上图 b)。

  接下来测试的 CMD 饮食与 RSL3 调养的协同功用将幼鼠分为 4 组:对比组饮食(0.43% w/w 蛋氨酸,0.40% w/w 胱氨酸)±RSL3 调养和 CMD 饮食(0.15%w/w 蛋氨酸,0% w/w 胱氨酸)±RSL3 调养,磋议结果创造,CMD+RSL3 调养组活命工夫最长并明显优于对比组,RSL3 调养组次之,CMD 饮食第三饮食,对比饮食组活命最差(上图 c 和 d)。

  接连对实行幼鼠举行脂质组、代谢组和卵白质组的变动理解,CMD 饮食后,网罗乙酰甲硫氨酸,腺苷同型半胱氨酸,半胱氨酸,氧化谷胱甘肽和甲硫氨酸正在内的多种代谢物正在肿瘤体积中的浓度消重。甲硫氨酸正在第 2 天呈低落趋向,正在第 4 天明显低落,而氧化型谷胱甘肽虽正在 CMD 的第 2 天显示低落,但正在第 4 天这种分歧变动缩幼,这提示幼鼠体内恐怕存正在代偿机造饮食。

  CMD 饮食或对比饮食的代谢物理解显示,次牛磺酸和氧化/总谷胱甘肽程度低落,半胱甘氨酸程度低落。定量代谢物途径理解显示牛磺酸/次牛磺酸代谢、谷胱甘肽代谢、精氨酸代谢、三羧酸轮回和脂肪酸延长/降解的明显厘革(p

  体表培植基和幼鼠实行说明,局限半胱氨酸和甲硫氨酸的摄入(半胱氨酸和蛋氨酸褫夺 CMD)通过铁去世机造表现抗肿瘤功用,CMD 影响脑胶质瘤的活性并延伸脑胶质瘤幼鼠活命,这种饮食形式还能加强 GPX-4 造止剂抗肿瘤成绩。但 CMD 饮食造止了免疫并对幼鼠体重减轻发作明显影响,于是其平和性题目还需进一步探求。开元体育抗癌新呈现:这类饮食能激发癌细胞的自毁

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