近日，美國哥倫比亞大學(xué)、麻省理工學(xué)院等機(jī)構(gòu)的研究人員在 Nature 子刊 Nature Metabolism 發(fā)表了題為：Cancer cells depend on environmental lipids for proliferation when electron acceptors are limited 的研究論文。

癌細(xì)胞的的快速分裂需要大量脂質(zhì)用于構(gòu)成新細(xì)胞的細(xì)胞膜，而脂質(zhì)的從頭合成需要大量消耗 NAD+，癌細(xì)胞所處的缺氧環(huán)境限制了 NAD+ 的產(chǎn)生，因此，癌細(xì)胞需要繞過 NAD+，直接吸收攝入的脂質(zhì)，用于癌細(xì)胞的分裂和生長。

這項(xiàng)研究揭示了癌細(xì)胞需要攝入脂質(zhì)的原因，同時(shí)也發(fā)現(xiàn)了癌細(xì)胞的脆弱之處，減少脂肪攝入量可能會(huì)減緩甚至阻止癌癥的生長，這一發(fā)現(xiàn)為癌癥治療帶來了新的思路和方法。

除了直接通過呼吸作用功能外，氧氣還作為氧化劑為化學(xué)反應(yīng)提供氧化動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)合成新細(xì)胞所必須的分子。許多生物合成反應(yīng)都需要一種名為 NAD+ 的輔助因子，當(dāng)缺氧時(shí)，細(xì)胞無法再生促進(jìn)生長的 NAD+，并導(dǎo)致許多關(guān)鍵生物合成反應(yīng)停止。

在這項(xiàng)最新研究中，研究團(tuán)隊(duì)驚訝地發(fā)現(xiàn)，缺氧的癌細(xì)胞通常具有比它們生長所需的更多的能量，當(dāng)為這些癌細(xì)胞提供額外的營養(yǎng)來產(chǎn)生能量時(shí)，癌細(xì)胞并沒有反應(yīng)。相反，當(dāng)研究團(tuán)隊(duì)使用各種方法來恢復(fù)因缺氧而被抑制的生物合成途徑時(shí)，癌細(xì)胞的增殖能力大幅增加。

研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，雖然細(xì)胞內(nèi)的各種生物合成途徑對氧氣供應(yīng)都很敏感，但脂肪的合成受到缺氧的影響最大。脂肪是細(xì)胞膜的重要組成部分，因此，脂肪的合成對于旺盛分裂、不斷需要新的細(xì)胞膜的癌細(xì)胞來說至關(guān)重要。缺氧條件下，細(xì)胞就無法充分供應(yīng)其脂肪生物合成途徑。

該研究的通訊作者、哥倫比亞大學(xué)的 Dennis Vitkup 副教授表示，這項(xiàng)研究結(jié)果非常反直覺，因?yàn)橹罢J(rèn)為脂肪合成不是一個(gè)需要大量氧氣的過程，但這項(xiàng)研究顯示，癌細(xì)胞使用了高達(dá)30%的氧氣用于合成脂肪，而不是用來產(chǎn)能。

由于氧氣對生物合成途徑的重要影響，在缺氧環(huán)境中生長的癌細(xì)胞強(qiáng)烈依賴于從環(huán)境中攝入脂肪。這也為癌細(xì)胞帶來了一個(gè)至關(guān)重要的脆弱之處——減少脂肪攝入量可能會(huì)減緩甚至阻止癌癥的生長。

該研究還表明，改變飲食中脂肪的成分可能在影響癌癥生長方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。研究團(tuán)隊(duì)正在進(jìn)一步尋找不同腫瘤中癌細(xì)胞用來輸入脂肪的受體，以及哪些受體可以被藥物靶向。

Dennis Vitkup 表示，通常認(rèn)為癌癥主要是由基因突變所驅(qū)動(dòng)的，但這項(xiàng)研究進(jìn)一步指出，對于生活在缺氧環(huán)境中的癌細(xì)胞來說，環(huán)境本身同樣重要，