PNAS：天然抗癌食物
日期：2013-05-22 09:26:01
一項新研究表明，在飲食中含量豐富的一種化合物能夠奪走癌細胞逃避死亡的“超能力”。通過改變基因調控中一個非常特異的步驟，這一化合物實質上誘導癌細胞變成了按預定時間死亡的正常細胞。這一研究發現在線發表在本周的《美國科學院院刊》（PNAS）上。
正常細胞受到嚴格的程序調控，遵照規律的周期死亡，而癌細胞則通過抑制這一過程來確保自身能夠旺盛生長。來自俄亥俄州立大學的研究人員在這項研究中發現，存在于在某些植物性食物中的一種化合物芹菜素（apigenin）能夠阻止乳腺癌細胞抑制自身死亡。
人們對于營養物健康益處的認知許多都是基于流行病學研究，其表明進食某些特別的食物與更好的健康結果之間存在強正相關關系，尤其是在降低心臟病風險方面。然而這些健康食物中的分子是如何在機體發揮作用的，在許多情況下仍是一個謎題，尤其對于與降低癌癥風險有關的食物。
歐芹、西芹和甘菊茶是芹菜素最常見的來源，此外在許多的水果和蔬菜中也存在有芹菜素。
在這項研究工作中，研究人員還發現芹菜素結合了人類大約160種蛋白質，表明其他與健康益處有關的營養物——“營養制品”有可能也具有類似的深遠效應。而與之相反，大多數的藥物都只靶向一個分子。
論文的共同主要作者、俄亥俄州立大學內科學和分子遺傳學副教授Andrea Doseff說：“我們知道我們需要吃得健康，但在大多數情況下我們并不知道我們需要這樣做的確切機制原因。我們在這里看到，這種飲食營養物的健康有益效應歸因于它能夠影響許多的蛋白質。通過與一組特異的蛋白質關聯，芹菜素讓癌細胞恢復了正常特性。我們認為這可能具有極大的臨床價值，可作為一種有潛力的防癌策略。”
Doseff和俄亥俄州立大學應用植物科學（CAPS）中心主任、分子遺傳學教授Erich Grotewold共同負責這項研究工作。兩人協作研究了芹菜素和其他黃酮類化合物的基因組學。
Grotewold和Doseff表示，他們研究工作的重要意義不僅在于證實了芹菜素能夠影響癌細胞行為，他們的新生物醫學研究技術可以成果轉化應用于營養食品研究。
他們將這項新技術比喻為“釣魚”，即用食物中能夠獲得的一些小分子來釣取細胞中與之互作的蛋白。
“你可以想象所有潛在受到影響的蛋白質都是一個大碗中的小魚。我們將這種分子導入碗中，可以有效地釣到基于結構特征相互吸引的，真正受影響的蛋白。由于我們可以看到芹菜素和這些蛋白質相互結合，我們就知道這是真正的伙伴關系。”
通過進一步的實驗，研究小組確定芹菜素與具有三個特定功能的蛋白質相關聯。其中最重要的一個蛋白是hnRNPA2。
這一蛋白影響了信使RNA（mRNA）的活性。基因激活后表達的RNA需通過剪接或修飾過程才會生成成熟的mRNA。剪接種類會最終會影響mRNA包含的蛋白質指令。
Doseff指出，異常的剪接是大約80%的癌癥的罪魁禍首。兩種類型的剪接，在正常細胞中只會發生一種，而在癌細胞中則兩種都存在，癌細胞利用這種把戲來維持自身存活和增殖。
在這項研究中，研究人員觀察發現，芹菜素與hnRNPA2蛋白結合恢復了乳腺癌細胞中這種單一的剪接特性，表明當剪接正常時，細胞會以一種程序性方式死亡，或是變得對化療藥物更加的敏感。
Doseff說：“因此通過利用這種營養物，我們能夠激活這一殺傷機器。該營養物消除了抑制細胞死亡的剪接形式。因此，這表明當我們吃得健康之時，我們實際上是促進了我們機體細胞中更加正常的剪接形式。”
營養制品的有益效應不僅局限于癌癥，研究人員此前證實芹菜素還有抗炎活性。
科學家們指出由于具有多個細胞靶點，芹菜素有可能隨著時間的推移提供各種各樣其他的健康益處。“這種營養物靶向了許多的作用因子，通過這樣，你獲得了整體的協同效應，”Grotewold說。
Doseff正在領導一項小鼠研究，測試通過改良、含有適當劑量芹菜素的食物是否能夠改變動物細胞中的剪接形式，并產生抗癌效應。
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