哈佛科学家确认西兰花能抗癌,但前提是一天得吃5斤......

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在一项揭橥于《科学》杂志的研究中,来自哈佛医学院的科学家发现,西兰花含有的3-吲哚甲醇(I3C)分子的确能够阻碍肿瘤形成。除了西兰花,在很多十字花科的蔬菜中都能寻觅到这种分子的踪影,好比卷心菜和甘蓝等。不外研究人员也指出,需要天天吃上2.7kg的西兰花才能获得充沛的抗癌分子。而I3C抗癌机制的发现,有望指导新一代抗肿瘤疗法的研发。


撰文丨杨心舟


在所有蔬果中,西兰花算得上是明星蔬菜了。不只很多营养健康学家一致支撑其对健康有很大裨益,公家似乎也很轻易接管西兰花具有神奇结果的谈吐。此外,西兰花也分外受到科学家的存眷,美国国度癌症研究所已经把包罗西兰花在内的很多十字花科蔬菜列为了具有防癌功能的蔬菜。



西兰花为何抗癌?


西兰花含有雄厚的类胡萝卜素、维生素C,E,K和矿物质。不外科学家指出这些十字花科蔬菜之所以具有抗癌功能,是因为一种被称作硫代葡萄糖苷(glucoinolates)的物质,这种物质也是让西兰花有刺激性气息、吃起来有吃力味的原因。(这也许也是为什么很多人厌恶吃西兰花)不外在我们摒挡、品味以及消化的过程中,这些硫代葡萄糖苷会被损坏,并形成加倍活跃的分子,包罗吲哚(indoles)、异硫氰酸盐(isothiocyanates)等物质。个中,3-吲哚甲醇(indole-3-carbinol,I3C)是一种研究较为透辟的吲哚类物质。


早在十几年前,就有科学家发现吲哚和异硫氰酸盐能够按捺动物模型中的肿瘤生长过程,它们能够珍爱细胞不受DNA伤害,抗击细菌和病毒传染以及抗击炎症。在一系列针对欧丽人的大数据剖析中,经常食用西兰花的欧丽人群患前列腺癌的几率要比其他人低;一周食用5次西兰花等十字花科蔬菜的人群患肺癌风险会下降。


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尽管这些大数据剖析可以让我们看到食用西兰花与降低患癌风险之间的相关性,但包罗I3C在内的这些物质事实是怎么起到抗癌感化的,这才是科学家一向想要查询清楚的。之前仅有一些细胞模型实现发现,I3C能够减缓宫颈癌细胞的生长。而最新揭橥在《科学》上的研究,找到了I3C调控抑癌基因的活性的体式,这也是将西兰花与抗癌从基因层面关联起来的最直观证据。



I3C与抑癌基因


基因与肿瘤发生亲切相关,细胞一系列基因和表观遗传物质发生改变后,会造成细胞功能杂乱,这也是肿瘤形成的最首要原因。而这个中最要害的基因就是原癌基因抑癌基因,原癌基因获得功能或许抑癌基因失去功能都邑造成肿瘤生成。今朝,很多肿瘤治疗的手段都是针对原癌基因功能,而抑癌基因这块临时处于空窗期。


PTEN则是一种非常经典的抑癌基因,其基因功能削弱后,立马就会让细胞发生与癌症相关的表征,是以PTEN作为抑癌的把门人具有主要意义。同时,PTEN是一种经常在人类癌症中显现突变的抑癌基因,平日在癌症病人中会下调、按捺或许静默。


在遗传过程中PTEN显现突变,会引起PTEN错构瘤综合征,患者会伴有发育障碍以及肿瘤易感性。2012年揭橥于《细胞》上的一项研究测验增加了小鼠体内PTEN的表达量,这些小鼠的抗癌能力马上变得更强,是以科学家也提出维持或适当增加PTEN的活性能够用于癌症治疗。


但身体复杂的基因收集中没有一种基因能够自力存在,各基因间必定会互相限制,互相关扰。PTEN卵白的构象会稀奇地吸引到一种WW构造域泛素E3保持酶1(WWP1),早前来自哈佛医学院的Pier Paolo Pandolfi团队已经注重到WWP1的升高会导致PTEN卵白降解。这也意味着WWP1会影响PTEN的功能,而比来十几年的研究已经发现,很多癌症类型中WWP1都邑过度表达。行使雷同CRISPR的干扰手艺,降低WWP1的表达能够恢复PTEN的功能。


WWP1的卵白构象,紫色部门显露了I3C能够连系的区域。


此外,体内还有一类与WWP1具有雷同功能的泛素保持酶NEDD4-1,其同样能够降解PTEN。然则NEDD4-1会受到I3C的调控,也就是起头提到的西兰花中的分子。体式与WWP1调控PTEN千篇一律,因为I3C能够嵌入到NEDD4-1的功能构造域中起到调节感化



来自西兰花的抗癌启迪


Pandolfi想到,NEDD4-1与WWP1的该功能构造域很相似,是以I3C要对WWP1施展感化是完全或者的。经由卵白晶体构造剖析,研究人员对WWP1进行了却构拆解,究竟显露I3C同样能够连系到WWP1的N端中心构造域中。而若是将连系部门突变,即使到场I3C,PTEN的功能仍然会被WWP1给按捺。“我们发现了一种能够调控肿瘤生成的要害分子,而且其自然存在于西兰花和其他十字花科蔬菜中。”Pandlfi透露。


在实测中,I3C能够显著按捺前列腺癌细胞的生长,这是一种对照癌细胞生长情形和速度的方式,在授与I3C处理后,肿瘤体的生长速度下降,肿瘤显着变小。除了体外模拟癌细胞生长,研究人员同样研究了患癌小鼠中肿瘤体的生长过程,同样地,肿瘤小鼠在I3C处理后也示意出肿瘤形成能力削弱的示意。实验表明,WWP1-PTEN这条成瘤通路的确受到了I3C的干扰。


体内和体外实验都显露,I3C能够减缓肿瘤的形成


尽管如今只是在小鼠中视察到了这种神奇现象,Pandolfi对此照样透露决心满满。“我们不光发现了一条调控肿瘤生长的通路,更是供应了能够轻松按捺癌症的治疗方式。”采用CRISPR或许I3C来损坏WWP1的功能的确看起来不错,然则具体要使用几多剂量还需要进一步的研究来商量。不外,文章的第一作者Yu-Ru Lee透露,凭据他们研究的数据来看,想要达到抗癌功能,你必需天天吃下6磅(相当于2.7千克摆布)的十字花科蔬菜


尽管一天要吃下如斯多的蔬菜弗成能实现,不外按期食用西兰花获得的抗癌分子老是聊胜于无的。并且科学家从西兰花中的I3C获得的贵重启迪,或许也将斥地出新一代的肿瘤治疗方式,说不定到时候也会被叫做西兰花疗法呢?


原始论文:

Reactivation of PTEN tumor suppressorfor cancer treatment through inhibitionof a MYC-WWP1 inhibitory pathway

https://science.sciencemag.org/content/364/6441/eaau0159


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