我们日常生活中的几种快餐食物,方便面、炸鸡、炸薯条等,都含有一种常见的成分:棕榈油。
我们日常生活中的几种快餐食物,方便面、炸鸡、炸薯条等,都含有一种常见的成分:棕榈油。棕榈油由油棕树上的棕榈果压榨而成,经过精炼分提,可以得到不同熔点的产品,分别在餐饮业、食品工业和油脂化工业拥有广泛的用途。棕榈油含有大量胡萝卜素和维生素E等对健康有利的成分,但其含有的饱和脂肪酸,棕榈酸(PA)是对健康不利的。近日,又有一项新研究揭示了其与癌症之间的关联。
本月10日,发表于《Nature》上,题为“Dietary palmitic acid promotes a prometastatic memory via Schwann cells”的新研究中,研究团队通过此研究揭示了棕榈酸 (PA)—棕榈油中常见的一种脂肪酸—是如何改变癌症基因组,进而增加癌症扩散的可能性的。其他类型的脂肪酸,包括在橄榄油和亚麻籽等食物中发现的omega 6和omega 9脂肪酸,并没有发现有这种促癌症转移作用。
研究团队表示,此项研究的结果不仅强调了富含棕榈酸(PA)的饮食与转移进展相关的长期健康风险,而且还使得人们更好的了解其作用机制,以用于发展新的相关治疗策略。
首先,我们先了解一下此研究相关的两个重要概念:癌症转移和脂肪酸。癌症转移或癌(肿瘤)细胞扩散,是癌症患者死亡的主要原因,绝大多数转移性癌症患者只能得到一部分治疗,而不能被治愈。研究人员们指出,可能存在多种因素影响癌症的转移。“原发性肿瘤/癌症的转移性生长是多因素的,可能取决于非遗传因素,比如说生活方式。”比如,高脂肪饮食可能会促进癌症发生,而肥胖与某些类型癌症的高侵袭性也有关。也有其他研究表明,脂肪酸 (FA) 的摄取和代谢改变会推动癌症进展。
脂肪酸(FA)是组成我们体内脂肪的基石。虽然我们饮食中的FA可能促进癌症转移,但其机制目前尚不清楚,也暂时不知道是否所有FA都会推动癌症转移。脂肪酸的摄取和代谢改变与癌症转移之间的关系,仍缺乏潜在生物学证据,同时,是否所有膳食脂肪酸都具有促转移性仍不明朗。
因此,为了解决以上这些问题,该研究团队进行了一系列研究,比较了不同脂肪酸(FA)、棕榈酸(PA)、油酸(OA) 以及亚油酸 (LA) 对小鼠原发性肿瘤(癌症)形成和转移的影响。结果表明PA促进了口腔癌和黑色素瘤皮肤癌的转移,而OA和LA则没有相同的作用。但所测试的所有脂肪酸均不影响原发肿瘤形成的风险。
当在小鼠的饮食中补充棕榈酸(PA)时,它不仅推动了肿瘤转移,而且对基因组会产生长期影响。即使从饮食中去除了棕榈酸之后,在短时间内接触饮食中的棕榈酸的癌细胞仍保持高度转移。短期内摄入过富含棕榈油(PA)饮食的小鼠的肿瘤,和在体外短暂暴露于PA的肿瘤细胞,均在暂停高水平PA的接触或暴露后,仍保持高度肿瘤转移。
研究人员发现,这种“转移前记忆”与表观遗传变化有关,这些变化改变了转移性肿瘤细胞的功能,并允许它们在肿瘤周围形成神经网络,与周围环境中的细胞进行交流并更方便快速扩散。此研究结果表明,膳食中的PA不仅能够刺激肿瘤细胞转移,而且还通过刺激肿瘤内一种叫做施万细胞(Schwann Cell)的转录状态,来保持长期稳定的转移促进。
施万细胞(Schwann Cell,又名雪旺细胞),是周围神经系统中的神经胶质细胞,它沿神经元的突起分布。施万细胞外能分泌神经营养因子,促进受损的神经元的存活及其轴突的再生,参与神经纤维的构成。它在周围神经系统 (PNS) 的运动和感觉神经元的维持和再生中起着至关重要的作用。
研究结果表明,暴露于PA的肿瘤转移细胞激活了瘤内施万细胞,并使得施万细胞启动它们的“再生状态”,参与细胞外基质的分泌,以促进肿瘤细胞转移和扩散。而在停止PA暴露后仍持续作用的诱导前转移记忆,需要脂肪酸转运蛋白CD36,与甲基转移酶Set1A(作为 COMPASS 复合物 (Set1A/COMPASS) 的一部分)稳定沉积组蛋白。从机制上讲,肿瘤内的施万细胞分泌一种专门的促再生细胞外基质,促进了转移的发生。PA诱导的这种原神经特征记忆及其对转移的长期促进都需要转录因子EGR2和刺激神经胶质细胞的甘丙肽。
总之,研究所提供的证据表明,饮食代谢物会诱导稳定的转录和染色质变化,从而长期刺激肿瘤转移,这与肿瘤激活的施万细胞的再生状态有关。
不仅如此,通过了解前转移细胞通讯的性质,研究人员还发现了一种阻止其通讯进而促进肿瘤扩散的方法。
图1:具有棕榈记忆的原发性肿瘤中的肿瘤相关施万细胞(Schwann Cell)分泌一种专门的促再生细胞外基质。当用软骨素酶ABC (Ch-ABC) 酶消化时,可防止转移性定植。来源:Nature.com
研究人员发现通过软骨素酶 ABC (chABC) 的酶消化功能,可降低口腔癌细胞中由棕榈酸诱导的癌细胞转移能力。图中,Cytokeratin-14 (KT-14) 为口腔癌细胞的标记物,在加入软骨素酶的干预后,标记物的密度降低,表示癌细胞转移减缓。
如此说来,“病由口入”又多了一层含义。不仅一些病菌可以通过口腔传播,连日常食物中所含的常见成分都有可能为疾病的发展“推波助澜”。通过挑选对身体状况有益的食物,避免对健康不利成分的摄入,可以大大提高对自身健康的把控。
Reference:
Pascual, G., Domínguez, D., Elosúa-Bayes, M. et al. Dietary palmitic acid promotes a prometastatic memory via Schwann cells. Nature (2021).
撰文 | Sherry Lyu
编辑 | 小耳朵
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