科学杂志最新研究揭示了一条独特的抗癌途径

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1.冷泉港实验室的分子生物学家Lloyd Trotman及其团队发现促氧化剂MSB可以有效抑制前列腺癌细胞的生长。

2.MSB是维生素K的一种前体物质,通常存在于绿叶蔬菜中。

3.通过使用MSB,研究人员发现它可以增加细胞内的氧化应激水平,从而引发前列腺癌细胞的死亡。

4.除此之外,MSB还显示出对X-连锁肌管肌病(XLMTM)等严重肌肉疾病的潜在治疗效果。

5.Trotman计划继续深入探讨促氧化剂补充剂及其背后的分子机制,旨在为前列腺癌及其他相关疾病提供创新的治疗方案。

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长期以来,科学家们一直致力于研究抗氧化剂对健康的益处。然而,在探索前列腺癌治疗的新方法时,研究人员开始转向一个全新的方向——促氧化剂。这一转变源于一项涉及3.5万多名男性的大规模研究,该研究表明硒和维生素E这两种常见的抗氧化剂补充剂不仅未能降低前列腺癌的风险,反而可能增加患病几率。

冷泉港实验室的分子生物学家Lloyd Trotman及其团队正在开辟一条不同的道路。他们发现,通过使用促氧化剂,特别是甲萘醌硫酸氢钠(MSB),可以有效抑制前列腺癌细胞的生长。MSB是维生素K的一种前体物质,通常存在于绿叶蔬菜中。最近,Trotman团队在《Science》杂志上发表的研究揭示了MSB如何通过靶向内体途径中的关键脂质激酶来引发前列腺癌细胞的死亡,并导致氧化性细胞死亡。此外,这项研究还意外地发现了MSB对X-连锁肌管肌病(XLMTM)等严重肌肉疾病的潜在治疗效果。

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为了测试MSB的效果,Trotman和他的团队利用之前开发的小鼠前列腺癌模型进行了实验。小鼠被分为三组,分别给予水、水溶性MSB或MSB与维生素C的组合。尽管维生素C传统上被视为一种抗氧化剂,但它对癌细胞却有氧化作用。结果显示,只有MSB能够在前列腺组织中稳定存在,并显著减缓肿瘤进展。进一步分析表明,这种效果是由于MSB增加了细胞内的氧化应激水平所致

更重要的是,MSB并不依赖传统的线粒体或溶酶体细胞死亡途径,而是通过一种名为triaptosis的独特机制发挥作用。具体来说,MSB会氧化VPS34蛋白中的半胱氨酸残基,从而减少磷脂酰肌醇3-磷酸(PI(3)P)的生成。没有足够的PI(3)P作为“分子ID标签”,细胞就无法正确分选物质,最终导致未标记的核内体积聚并破裂,进而杀死癌细胞。

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除了前列腺癌外,Trotman的研究还揭示了MSB对于治疗XLMTM的巨大潜力。这种罕见的遗传性疾病源于MTM1基因突变,导致PI(3)P过度生产,严重影响肌肉发育。通过给携带Mtm1基因敲除的小鼠补充MSB,研究人员观察到了显著延长的寿命和改善的肌肉健康状况。“这是一个惊人的结果,”奥尔巴尼大学营养生物化学家JoEllen Welsh评价道,“它证实了VPS34确实是MSB的一个重要靶点。”

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基于这些令人振奋的发现,Trotman计划继续深入探讨促氧化剂补充剂及其背后的分子机制,旨在为前列腺癌及其他相关疾病提供创新的治疗方案。他指出:“我们还有很多工作要做,但初步数据已经显示出了巨大的希望。”随着更多研究的展开,MSB和其他促氧化剂有望成为对抗多种疾病的有效工具。

参考

Swamynathan, Manojit M., et al. "Dietary pro-oxidant therapy by a vitamin K precursor targets PI 3-kinase VPS34 function." Science 386.6720 (2024): eadk9167.