JCI最新:補(bǔ)充“抗氧化”維生素C和維生素E或增加腫瘤的進(jìn)展和轉(zhuǎn)移
近年來,,“抗氧化”的風(fēng)刮得很大,。抗氧化精華,、抗氧超級(jí)食物,、抗氧生活方式等等,,從吃的到用的層出不窮,收割了一大波消費(fèi)者,。
這火到不行的“抗氧化”,,其實(shí)是抗氧化自由基的簡稱。自由基是分子失去一定量電子后形成的原子或基團(tuán),,人體在與外界持續(xù)接觸的過程中,,包括呼吸(氧化反應(yīng))、外界污染,、放射線照射等等,,體內(nèi)不斷地產(chǎn)生了新的自由基。
而過多自由基的產(chǎn)生,,則會(huì)導(dǎo)致衰老以及多種疾病的發(fā)生,,甚至被稱為“萬病之源”。正所謂“我命由我不由天”,,既得知自由基是隱藏在人體內(nèi)的健康殺手,自然需要想方設(shè)法地去抵抗自由基帶來的傷害,。
此時(shí),,抗氧化物的作用便凸顯了出來——抗氧化物是抵抗自由基發(fā)揮作用和清除自由基的重要物質(zhì),能中和人體內(nèi)有害自由基,,從而抑制氧化應(yīng)激和炎癥發(fā)生,。于是,人們便將目光投向了各種“抗氧化”食物甚至保健品,,比如:維生素C片,、維生素E片以及N-乙酰半胱氨酸等。
但這件事兒還真沒這么簡單,,抗氧化物并非多多益善,,還有可能“適得其反”!近日,,來自卡羅林斯卡的研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn):補(bǔ)充維生素C,、維生素E等抗氧化物,可能會(huì)刺激肺癌腫瘤內(nèi)血管的生成,,為腫瘤提供營養(yǎng)甚至促成轉(zhuǎn)移,。該研究發(fā)表在Journal of Clinical Investigation上。
早在2019年,,Bergo教授及其研究團(tuán)隊(duì)在頂刊Cell上發(fā)表的研究便已給抗氧化劑“降了波溫”,。當(dāng)時(shí),研究人員在給小鼠喂食一周的維生素E或N-乙酰半胱氨酸后,,觀察到一個(gè)驚人的現(xiàn)象——肺癌小鼠的淋巴轉(zhuǎn)移竟是對(duì)照組的6-7倍,,且癌細(xì)胞的侵襲性更強(qiáng),。
研究者發(fā)現(xiàn),這背后的“始作俑者”是一種名為「BTB和CNC同源物1(BACH1)」的轉(zhuǎn)錄因子,。當(dāng)體內(nèi)的活性氧水平降低時(shí),,BACH1的降解受到了抑制,該轉(zhuǎn)錄因子含量的增加能激活促轉(zhuǎn)移基因的轉(zhuǎn)錄(比如HK2和GAPDH),,從而促進(jìn)肺癌細(xì)胞的擴(kuò)散和轉(zhuǎn)移,。
但BACH1的厲害之處可能遠(yuǎn)不止于此。由于BACH1控制著廣泛的血管生成基因的轉(zhuǎn)錄,,在服用抗氧化劑或缺氧的情況下,,BACH1是否會(huì)刺激血管的生成,為腫瘤提供氧氣和營養(yǎng)物質(zhì),,從而促進(jìn)腫瘤生長甚至轉(zhuǎn)移呢,?
出于對(duì)上述問題的好奇,研究者使用維生素C,、維生素E和N-乙酰半胱氨酸等抗氧化物喂食患肺癌的小鼠以及植入人類癌癥細(xì)胞的小鼠,,觀察整個(gè)過程中BACH1是如何促癌的。
與先前研究一致,,在抗氧化劑維生素C,、N-乙酰半胱氨酸和維生素E的作用下,肺癌小鼠體內(nèi)的過氧化氫水平降低,,而谷胱甘肽(GSH)和谷胱甘肽二硫化物(GSSG)的比率有所增加,,可見這抗氧化物的“抗氧化”效果還真不錯(cuò)。
與此同時(shí),,小鼠體內(nèi)的BACH1蛋白和BACH1的mRNA水平均顯著增加,。更有意思的是,研究者還觀察到抗氧化物的使用大大增加了血管生成基因的表達(dá),,包括血管內(nèi)皮生長因子(VEGFs),、VEGF受體和神經(jīng)纖毛蛋白(NRP1)等。
研究者使用CRISPR/CAS9基因編輯技術(shù)控制內(nèi)源性BACH1的表達(dá)之后發(fā)現(xiàn),,在BACH1過表達(dá)的細(xì)胞內(nèi),,血管生成基因的表達(dá)也會(huì)相應(yīng)增加,同時(shí)VEGFR2和NRP2蛋白水平均升高,。相反,,在BACH1低表達(dá)的細(xì)胞中,血管生成基因和蛋白表達(dá)都呈現(xiàn)下降趨勢(shì),。
然而,,當(dāng)給予這兩類細(xì)胞抗氧化劑之后,血管生成基因表達(dá)和VEGFR2蛋白水平的增加程度在BACH1過表達(dá)細(xì)胞中明顯更高。也就是說,,BACH1參與了抗氧化劑介導(dǎo)的血管生成,。
進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)敲除BACH1后,,全基因組以及血管生成和糖酵解基因的啟動(dòng)子和增強(qiáng)子的組蛋白H3K27ac水平顯著降低,。
研究開展到這里,研究者聯(lián)想到另一個(gè)與BACH1功能非常相似的轉(zhuǎn)錄因子——缺氧誘導(dǎo)因子(HIF1α),。在腫瘤缺氧條件下,,HIF1α的穩(wěn)定會(huì)刺激血管生成和糖酵解基因的表達(dá),進(jìn)而促進(jìn)腫瘤中血管的生成,。
事實(shí)上,,HIF1α與BACH1更接近于協(xié)同作用。在常氧狀態(tài)下,,HIF1α能夠維持BACH1的基礎(chǔ)水平,,介導(dǎo)抗氧化劑誘導(dǎo)的BACH1水平的升高;但在缺氧條件下,,BACH1基因表達(dá)和蛋白水平會(huì)以HIF1α依賴性方式增加,。
不過,有意思的是,,在沒有HIF1α的情況下,,BACH1也能夠獨(dú)自發(fā)揮作用。在敲除HIF1α的細(xì)胞中,,研究者觀察到BACH1過表達(dá)依然能增加多種血管生成和糖酵解基因的表達(dá)。
總結(jié)為六個(gè)字“可依賴,,可獨(dú)立”,。BACH1是HIF1α的轉(zhuǎn)錄標(biāo)靶,能以HIF1α依賴性方式增加血管生成,;但同時(shí),,BACH1還可以獨(dú)立于HIF1α調(diào)控糖酵解和血管生成相關(guān)基因的表達(dá)。
上述研究更多地聚焦于BACH1的作用機(jī)制,。而最后一步中,,研究者確認(rèn)了該轉(zhuǎn)錄因子對(duì)腫瘤內(nèi)血管生成的影響。
結(jié)果很明顯,,在抗氧化劑維生素C和N-乙酰半胱氨酸的使用下,,小鼠模型中腫瘤內(nèi)血管數(shù)量明顯增加。而敲除BACH1,,則會(huì)消除這種效應(yīng),。
癌癥基因組圖譜(TCGA)數(shù)據(jù)分析顯示,在人群隊(duì)列中同樣存在著類似現(xiàn)象,即肺癌中BACH1的表達(dá)與多種血管生成基因和糖酵解基因的表達(dá)相關(guān),,乳腺癌和腎癌隊(duì)列中也觀察到類似結(jié)果,。
這意味著,抗氧化劑會(huì)提升人體中BACH1的水平,,而BACH1促腫瘤中血管生成又存在于人類癌癥患者中,。因此,維生素C,、維生素E等抗氧化劑確實(shí)具有促進(jìn)腫瘤內(nèi)血管生成的作用,,恐為腫瘤的生長和轉(zhuǎn)移鋪路。
綜上所述,,BACH1是一種對(duì)氧化還原反應(yīng)敏感的轉(zhuǎn)錄因子,,能控制腫瘤血管生成并導(dǎo)致轉(zhuǎn)移。而服用抗氧化劑維生素C或維生素E,,將穩(wěn)定體內(nèi)的BACH1水平,,從而加速肺部腫瘤的進(jìn)展和轉(zhuǎn)移。
正如研究者強(qiáng)調(diào)的那樣,,其實(shí)大多數(shù)人不需要額外補(bǔ)充抗氧化劑,,過量的補(bǔ)充反而會(huì)對(duì)癌癥患者以及高危人群有害�,!暗参阈钃�(dān)心食物中的抗氧化成分,,保證健康飲食即可�,!�
小編提醒大家:平日生活中,,補(bǔ)充“抗氧化物”最好的方式便是健康飲食,比如多吃新鮮蔬果等,。但抗氧化物并非多多益善,,在沒有醫(yī)囑的情況下擅自補(bǔ)充維生素C或維生素E,可就有些“畫蛇添足”啦,。