《科学》:西兰花里的这种分子,真的可以抑制

作者: 体育教学  发布:2020-02-06

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学术经纬/报道

西餐中常见的花椰菜,能够做出各式料理,也是不少人喜爱的蔬菜之一,而近日学术期刊《科学》上刊登了哈佛大学科学家的一项发现,花椰菜等十字花科植物中,所含的一种天然分子,可以抑制癌症。

今日,顶尖学术期刊《科学》上刊登了一篇重磅论文。由哈佛大学科学家领衔的一支科研团队发现,西兰花等十字花科植物中的一种天然分子,真的可以抑制肿瘤生长!

在抑癌基因中,PTEN是人类最常发生突变的基因之一,若功能受到影响,就会损害人体对抗癌症的能力。若能重塑PTEN的正常水平,就能够释放抑癌活性,预防癌症发生。哈佛大学科学家发现,癌细胞里的PTEN之所以会降低,与一种叫做WWP1的E3泛素连接酶有关,WWP1会影响PTEN的抑癌功能。科学家们认为,只要能抑制WWP1的功能,或许就能解放PTEN、恢复对癌症的抑制。

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而科学家们研究后,发现一种叫做「吲哚-3-甲醇」 的天然化合物,能够有效抑制WWP1,而这个I3C分子在花椰菜等十字花科植物中普遍存在。最后通过小白鼠实验,发现真的能恢复PTEN的抑癌功能,缩小小白鼠肿瘤的体积。但他们强调该分子来源于花椰菜,并不代表只要吃花椰菜就能预防癌症,作者指出,若要达到潜在抗癌效果,按量计算,每天要吃上近6斤十字花科的蔬菜,显然一般人难以达到,也并不现实。而这项研究等同于对未来研发抑制癌症的药物,指引了一条新道路。

我们知道,癌症的发病有很多种原因,其中很多病例的背后是基因突变。如果致癌基因发生突变,变得过于活跃,就会驱动癌症的发生。同理,如果抑癌基因发生突变,失去功能,也一样会促进癌症的发展。

在诸多抑癌基因中,PTEN是人类癌症里最常发生突变的基因之一。一旦它的功能受到影响,就会损害人体的抑癌能力。先前的研究也证实了这一点:人们发现,在癌细胞里,PTEN蛋白水平有着明显降低。这也从侧面说明,这种抑癌基因的确和癌细胞水火不容。

那么问题来了。如果我们能重塑PTEN的正常水平,是否就能释放它的抑癌活性,从而预防癌症发生?

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本研究的图示(图片来源:参考资料1])

为了回答这个问题,我们首先要知道为啥癌细胞里的PTEN活性会出现降低。在小鼠模型和人类细胞中,科学家们做了一系列的实验。通过免疫沉淀和质谱分析,他们发现一种叫做WWP1的E3泛素连接酶会与PTEN蛋白直接结合。而通过给PTEN蛋白添加泛素,WWP1能够阻碍PTEN的双聚化和膜定位,从而影响它的抑癌功能。

有趣的是,WWP1在包括前列腺癌、乳腺癌、以及肝癌等多种癌症里,都会出现过表达的现象。这也再次证实它在癌症发病中扮演了重要的角色。

顺着这个发现,科学家们很自然地想到,如果能抑制WWP1的功能,或许就能解放PTEN,让它重新恢复对癌症的抑制。通过分析WWP1的结构,并辅以模拟计算,科学家们发现一种叫做“吲哚-3-甲醇”(indole-3-carbinol,I3C)的天然化合物能有效抑制WWP1的功能,而I3C在西兰花等十字花科植物中非常普遍。

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I3C在西兰花等十字花科植物里非常普遍(图片来源:Pixabay)

“我们发现了一个驱动癌症发展的重要成员,”本研究的通讯作者,哈佛医学院的Pier Paolo Pandolfi教授说道:“而这个酶能够被西兰花和其他十字花科中的一种天然化合物所抑制。”

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