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顺丰空包:低蛋氨酸饮食可抑制小鼠肿瘤,增强放化疗效果

更新时间:2019/8/3 / 阅读次数:158

  顺丰空包 :虽说网上流传的种种抗癌饮食大多是伪科学,但一些肿瘤,好比结直肠癌,确实跟饮食有很大关系。而一些特定的饮食,像生酮饮食、低卵白饮食等等,也可能对肿瘤的治疗有一定的帮助。


  不久前,奇点糕介绍了肿瘤干细胞对蛋氨酸的需求。或许,限制饮食中的蛋氨酸也能起到抗癌的效果。


  近日,杜克大学的高霞和Jason Locasale等研究证实,限制蛋氨酸的饮食可以改变小鼠代谢,抑制小鼠肿瘤生长,还能与放疗和5-氟尿嘧啶的化疗产生协同作用,增强放化疗效果。而且,人类在低蛋氨酸饮食下也可产生相似的代谢变化,低蛋氨酸饮食也可以很容易的通过纯素食或者片面地中海饮食实现。这一研究发表在Nature上[1]。


  蛋氨酸也叫甲硫氨酸,是人体的一种必需氨基酸,必须要从食物中获得。除了参与卵白质的合成,蛋氨酸还是一碳代谢中十分环节的一环,核苷酸等等的甲基化离不了它[2],十分需要甲基化的肿瘤自然也不能缺了蛋氨酸。


  而且,血液中的蛋氨酸水平与饮食关系很大[3],可以对照容易的通过饮食控制。低蛋氨酸的饮食还显示出具有改善代谢健康[4,5],延长寿命[6]的作用。


  或许,控制饮食中蛋氨酸的摄入,会有助于对癌症的控制和治疗!


  研究人员在小鼠中进行了试验。他们专门配制了低蛋氨酸的鼠粮,含有0.12%的蛋氨酸,大约是正常鼠粮的14%。吃了2天的低蛋氨酸鼠粮后,小鼠体内蛋氨酸相关代谢物水平明显下降,并在低蛋氨酸饮食期间保持稳定。


  在植入了却直肠癌的小鼠中,研究人员发现,吃低蛋氨酸鼠粮的小鼠身上的肿瘤生长被抑制了。而且,这些小鼠肝脏、血液和肿瘤中,蛋氨酸相关的代谢物水平都出现了变化,同时限制了蛋氨酸摄入后小鼠的摄食量没什么变化。


  低蛋氨酸饮食对肿瘤的抑制不是因为热量摄入减少,至少片面是低蛋氨酸循环水平的功劳!


  常用的肿瘤治疗方法中,5-氟尿嘧啶(5-FU)和放疗也都和单碳代谢有关,或许它们可以和限制蛋氨酸饮食产生协同作用。


  研究人员给小鼠打针了极低剂量的5-FU,不足以对肿瘤生长产生影响。不过加上了低蛋氨酸饮食后,小鼠身上的肿瘤被明显抑制了。


  在肝脏、血液和肿瘤中,5-FU和低蛋氨酸饮食的联合治疗对各种代谢物产生了广泛的影响,尤其是核苷酸代谢和氧化还原状况。其中,肝脏里各种代谢物的变化和血液里的变化高度相关,但肿瘤中代谢物的变化就要复杂多了。


  低蛋氨酸饮食联合5-FU的治疗可能对肿瘤有着怪异的影响。


  进一步研究发现,补充核苷酸或者抗氧化剂N-乙酰半胱氨酸(NAC),可以片面的解除低蛋氨酸饮食联合5-FU对肿瘤的抑制作用。同位素示踪试验也证实,低蛋氨酸饮食增强了5-FU对核苷酸代谢的干扰。


  而对于另一种本来耐受辐射的软组织肉瘤,低蛋氨酸饮食也大大增加了肿瘤对放疗的敏感性,让肿瘤长大3倍所需的时间延长了52%,与放疗增敏剂的效果相当。这也与低蛋氨酸饮食造成的核苷酸代谢和氧化还原紊乱有关。


  小鼠试验毕竟是小鼠,和人体还是有着一定的差距。接下来,研究人员又在6位健康的志愿者长进行了试验,观察了低蛋氨酸饮食对他们的影响。


  这6位志愿者吃了3周的低蛋氨酸饮食,平均每天每kg体重摄入2.92mg的蛋氨酸,相比日常摄入量减少了83.3%。


  低蛋氨酸饮食下,志愿者们血液中的蛋氨酸水平降低,蛋氨酸相关代谢、核苷酸代谢、三羧酸循环、氨基酸代谢都有所改变,尤其是全身出现了抗氧化剂NAC和谷胱甘肽水平的下降,与小鼠中的情况十分相似。


  相比于会对人体产生明显危险的无蛋氨酸饮食[8],这样的低蛋氨酸饮食的耐受性无疑好了很多。而且,每天每kg体重2.92mg的限制,可以很容易的通过纯素食或者一些地中海饮食食谱达到,可以说是十分的方便了。


  论文通讯作者Locasale表示:“这是一个非常令人兴奋的平台…我们看到饮食对人类健康有着巨大的影响。”他希望在未来,医生可以让肿瘤患者遵循特定饮食建议来辅助肿瘤的治疗。


  参考文献:


  1。 GAO X, SANDERSON S M, DAI Z, et al。 Dietary methionine influences therapy in mouse cancer models and alters human metabolism[J]。 Nature, 2019。


  2。 Gao X, Reid M A, Kong M, et al。 Metabolic interactions with cancer epigenetics[J]。 Molecular aspects of medicine, 2017, 54: 50-57。


  3。 Mentch S J, Mehrmohamadi M, Huang L, et al。 Histone methylation dynamics and gene regulation occur through the sensing of one-carbon metabolism[J]。 Cell metabolism, 2015, 22(5): 861-873。


  4。 Malloy V L, Perrone C E, Mattocks D A L, et al。 Methionine restriction prevents the progression of hepatic steatosis in leptin-deficient obese mice[J]。 Metabolism, 2013, 62(11): 1651-1661。


  5。 Malloy V L, Krajcik R A, Bailey S J, et al。 Methionine restriction decreases visceral fat mass and preserves insulin action in aging male Fischer 344 rats independent of energy restriction[J]。 Aging cell, 2006, 5(4): 305-314。


  6。 Orentreich N, Matias J R, DeFelice A, et al。 Low methionine ingestion by rats extends life span[J]。 The Journal of nutrition, 1993, 123(2): 269-274。


  7。 Moding E J, Castle K D, Perez B A, et al。 Tumor cells, but not endothelial cells, mediate eradication of primary sarcomas by stereotactic body radiation therapy[J]。 Science translational medicine, 2015, 7(278): 278ra34-278ra34。


  8。 Durando X, Thivat E, Farges M C, et al。 Optimal methionine-free diet duration for nitrourea treatment: a Phase I clinical trial[J]。 Nutrition and cancer, 2007, 60(1): 23-30。


  本文作者 | 孔劭凡


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