近日,Emory大学Winship癌症研究所的研究人员从槟榔中发现了一种化合物槟榔碱,该化合物具有明显的抗口咽癌和食道癌症作用。
槟榔碱是一种线粒体乙酰辅酶 a 乙酰基转移酶 1 (ACAT1)的抑制物,能够促使癌细胞Warburg效应的发生。Warburg效应是 1931 年以诺贝尔奖获得者Otto Warburg命名的,该效应认为癌细胞倾向于利用葡萄糖进行糖酵解,但其利用效率低、对线粒体造成浪费。癌细胞受益于此代谢紊乱,糖酵解的副产品可以用作癌细胞快速生长发育。
Winship癌症研究所资深研究员、Emory大学医学院血液学和肿瘤学教授陈谨说:“这是Warburg效应的一个有力证明,并且表明ACAT1是一个很好的抗癌靶点。这一研究成果发表于最新的Molecular Cell,名为“乙酰辅酶A乙酰基转移酶1(ACAT1)四聚体在肿瘤生长中具有重要作用”。
陈谨教授的实验室在研究中发现,线粒体硫解酶ACAT1是Warburg效应的调节控制阀,而在多种肿瘤细胞中ACAT1酶活性很高。科学家推测ACAT1蛋白在癌细胞中形成四聚体。在癌细胞中酪氨酸激酶过表达,“劫持”ACAT1并把它变成四聚体,使ACAT1更活跃。
研究发现,ACAT1似乎能够调节细胞的状态,降解酮和氨基酸异亮氨酸,同时对其他蛋白质进行乙酰化修饰,从而调节Warburg效应。而ACAT1遗传突变会导致一个非常罕见的代谢紊乱疾病--β-酮硫解酶缺乏症,而ACAT1完全抑制将产生类似于代谢紊乱的副作用。然而,Emory大学团队使用槟榔碱或基因编辑工具完全敲除ACAT1,发现ACAT1主要影响蛋白乙酰化,而不是酮代谢。
据了解,槟榔碱可抑制ACAT1并阻碍四聚体形成,该物质已经获得FDA批准,同时还有2000个小分子抑制物获得批准。研究人员发现,槟榔碱能够帮助ACAT1蛋白形成部分化学键。此外,研究人员还认为槟榔碱可以操纵细胞糖酵解过程。该化合物抑制人肺癌和白血病细胞的生长,之后培养和移植到小鼠体内实验发现不影响健康血细胞的生长。