央廣網(wǎng)上海9月6日消息(記者傅聞捷)富營(yíng)養(yǎng)提升腫瘤、心血管和糖尿病三大復(fù)雜疾病的發(fā)病率,,但其中的分子機(jī)理未得到有效闡明。近日,,一項(xiàng)由復(fù)旦大學(xué)生物醫(yī)學(xué)研究院副研究員徐薇、復(fù)旦大學(xué)附屬婦產(chǎn)科醫(yī)院教授趙世民團(tuán)隊(duì)與中國(guó)工程院院士,、中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院研究員劉德培團(tuán)隊(duì)合作完成的研究為相關(guān)機(jī)理的闡明提供了線索。今天,,相關(guān)研究論文以《烯酰-CoA水和酶感知能量并調(diào)控mTOR信號(hào)通路和細(xì)胞凋亡》(“Enoyl-CoA Hydratase-1 Regulates mTOR Signaling and Apoptosis by Sensing Nutrients”)為題在《自然·通訊》(Nature Communications)雜志發(fā)表(DOI: 10.1038/s41467-017-00489-5)。
富營(yíng)養(yǎng)導(dǎo)致的乙酰輔酶A水平上升可以被乙酰化酶GCN5感知,,升高一種名為ECHS1的代謝酶中101賴氨酸位點(diǎn)的乙?;?。ECHS1在細(xì)胞代謝中同時(shí)負(fù)責(zé)脂肪酸和支鏈氨基酸的氧化。ECHS1中101賴氨酸位點(diǎn)的乙?;种艵CHS1的活性并降低其蛋白穩(wěn)定性,。因此,,富營(yíng)養(yǎng)信號(hào)通過(guò)GCN5-ECHS1軸傳導(dǎo),,抑制脂肪酸和支鏈氨基酸的氧化,,導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)脂肪酸和支鏈氨基酸的累積,。脂肪酸累積有利于細(xì)胞膜合成原料的提供,,支鏈氨基酸的累積激活細(xì)胞合成代謝mTOR信號(hào)的激活。這些響應(yīng)體現(xiàn)了細(xì)胞在富營(yíng)養(yǎng)狀況下傾向增值的選擇,。但是,,長(zhǎng)時(shí)間的富營(yíng)養(yǎng)暴露不但催生細(xì)胞增殖,,而且會(huì)誘導(dǎo)凋亡抵抗,,為癌癥的發(fā)生提供有利條件,。
該研究同時(shí)發(fā)現(xiàn),,去乙?;窼IRT3可以逆轉(zhuǎn)ECHS1乙?;案粻I(yíng)養(yǎng)效果,,為干預(yù)富營(yíng)養(yǎng)的致癌副作用提示了方向,,同時(shí)提示ECHS1在心腦血管疾病和糖尿病中具有潛在的病理意義及干預(yù)新策略,。
復(fù)旦大學(xué)附屬婦產(chǎn)科醫(yī)院、生命科學(xué)學(xué)院及生物醫(yī)學(xué)研究院為論文第一單位。復(fù)旦大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院張亞坤,、附屬腫瘤醫(yī)院瞿元元和生物醫(yī)學(xué)研究院林彥為論文共同第一作者。復(fù)旦大學(xué)生物醫(yī)學(xué)研究院副研究員徐薇、復(fù)旦大學(xué)附屬婦產(chǎn)科醫(yī)院教授趙世民和中國(guó)工程院院士,、中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院研究員劉德培為論文共同通訊作者,。該研究得到國(guó)家自然基金委,、科技部973計(jì)劃、上海市科委項(xiàng)目等的資助,。
富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)下調(diào)ECHS1的酶活,直接積累了支鏈氨基酸和脂肪酸,。這種積累會(huì)誘導(dǎo)mTOR信號(hào)通路和脂性凋亡。
免疫組化實(shí)驗(yàn),,人腎癌,、肝癌組織切片中ECHS1,,P-4EBP, FAs和BCL-2的含量。