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甲基丙二酸是什么?
甲基丙二酸(MMA)在细胞中产生的量非常少,通常,它会与辅酶A结合,形成甲基丙二酰辅酶A,并在以维生素B12作为辅助因子的反应中转化为琥珀酰辅酶A。琥珀酰辅酶A随后进入三羧酸循环,最终被分解产生能量。
在一些疾病中,人体无法有效地代谢MMA,导致其毒性在血液中积累。例如,代谢紊乱的甲基丙二酰酸血症,其特征正是由于关键酶的遗传缺陷或维生素B12缺乏,导致甲基丙二酰辅酶A无法转化成琥珀酰辅酶A。
血液中甲基丙二酸浓度水平与癌细胞转移有何关系?
年龄诱导的血液循环分子——甲基丙二酸促进癌症的侵袭
转移扩散是许多晚期癌症的表现之一,同时也是最难以治愈的情况。界时,患者的癌细胞的附着能力下降甚至完全丧失,与此同时,其迁移能力增强,导致癌细胞从原生部位随血液转移到其他身体部位,形成多个转移性肿瘤。在这种情况下,患者就如同被宣判死刑,几乎无法获救。
研究团队还证实,老年人的血液中存在的大脂质结构也是其诱导癌细胞转移的关键。从血液中去除这些大脂质结构可以阻止MMA进入细胞,这表明MMA可以与大脂质相结合,进而进入细胞。
甲基丙二酸促进癌细胞转移的分子机制
甲基丙二酸通过激活TGFβ信号通路和随后诱导SOX4触发促侵袭性转录重编程
那么,MMA如何在分子水平上刺激与癌细胞转移相关的基因表达变化呢?
甲基丙二酸或可成为癌症治疗新靶点
与此同时,研究团队还表明,脂质在MMA驱动的癌细胞转移中有双重作用。首先,以MMA衍生的脂肪酸的形式存在;其次则是大脂质帮助MMA穿过细胞膜。值得注意的是,随着年龄增长,脂质胆固醇水平会上升——这与血液中MMA水平的上升是重叠的。
除此之外,研究人员还表示,低蛋白饮食可以减少MMA的底物并可能增强抗癌免疫反应。与此同时,有研究表明高蛋白摄入显著增加了50至65岁人群死于癌症的风险,尽管这在65岁以上人群中存在相反的相关性,但也揭示了蛋白质摄入量和年龄相关癌症风险之间的复杂关系。
值得一提的是,癌症的发生和扩散是不同的过程,涉及不同的分子机制。在这项研究中,所有血浆中MMA水平较高的人似乎都没有癌症,这表明MMA的作用是针对癌症在体内的扩散,而不是针对癌症的初始形成。
甲基丙二酸与癌症转移
如果未来的研究能够证实,MMA在人体内会像本研究的体外实验和小鼠实验中证明的那样,特异性地影响人类的癌细胞转移。那么,该分子将有别于许多先前已知的与年龄相关的癌症原因,包括环境因素和基因突变,或将成为新的癌症治疗靶点!
结语
总而言之,这项研究表明,血液中的甲基丙二酸会随着年龄的增加而不断积累,并赋予癌细胞转移扩散的能力!
【参考文献】
[1] Gomes, A.P., Ilter, D., Low, V. et al. Age-induced accumulation of methylmalonic acid promotes tumour progression. Nature (2020). https://doi.org/10.1038/s41586-020-2630-0
[2] Wang H, Zhang XH. Molecules in the blood of older people promote cancer spread [published online ahead of print, 2020 Aug 19]. Nature. 2020;10.1038/d41586-020-02381-7. doi:10.1038/d41586-020-02381-7