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维生素片又致癌?Nature子刊:这种常见的维生素恐怕会…

2023.11.21

  口腔溃疡?吃点维生素B!消化不良?吃点维生素B!神经炎症?吃点维生素B!

  B族维生素的重要性越来越为人们熟知,是维持人体正常机能与代谢活动不可或缺的物质。由于人体无法自行合成维生素B,需要通过膳食进行补充,因此很多人担心平时生活中吃不够而选择了维生素补充剂。

  膳食补充维生素B固然重要,但维生素B是个大家族,包括了硫胺素(维生素B1)、核黄素(维生素B2)、烟酸(维生素B3)、泛酸(维生素B5)等等,它们各司其职,发挥着不同的作用。

  然而,真的有必要“一网打尽”每一种都去补吗?会不会得不偿失,反而对健康造成损害呢?

  举例来说,维生素B5,又称泛酸,该单词来源于希腊语“无处不在的酸类物质”,在自然界的分布极其广泛。泛酸参与体内多种代谢,促进糖、脂肪、氨基酸中的乙酸分解,同时也是多酶复合物脂肪酸合酶的组成成分。

  泛酸的重要性不言而喻,但过多的补充反而可能出现“物极必反”的情况。近日,Nature Metabolism上最新刊登的研究显示:高表达的癌症驱动基因MYC的乳腺肿瘤细胞严重依赖维生素B5,进行细胞的生长和存活;相反,饮食限制维生素B5则会逆转MYC介导的代谢变化,阻碍肿瘤生长。

  因此,这维生素B5,还真不必随意补充。

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https://doi.org/10.1038/s42255-023-00915-7

  在人类癌症中,有一种名为MYC的原癌基因——MYC也是一种多效应转录因子,正常情况下,MYC能影响多个基因的表达,调节细胞分化增殖;但在多种肿瘤恶化的过程中,MYC发生突变或多度表达,较高MYC表达水平的克隆往往以亚克隆的形式出现,与癌症分级程度高和生存率低相关。

  为了找出MYC介导代谢重构的核心代谢物,研究者模拟人类癌症的分析特征构建了一批肿瘤小鼠,从中提取了大量的代谢通路,并分析所有统计学上出现明显变化的代谢物。

  关联性分析显示,维生素B5与乳腺肿瘤中的MYC水平存在最强的相关性,其化学结构是通过化学标准和肿瘤组织进行串联质谱系统确认得到。

  同时,这一发现的临床相关性也得到了证实——研究者使用人类患者来源的异种移植物(PDXs),将其皮下移植到免疫功能低下的小鼠体内。

  结果显示,具有最高MYC水平或强MYC转录特征的PDXs,显示出泛酸水平的显著增加。此外,肿瘤微卫星不稳定性(MSI)检测也明确,肿瘤间和肿瘤内的MYC高表达区域中,泛酸水平明显升高。

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泛酸与乳腺肿瘤中的MYC表达相关

  事实上,泛酸(即维生素B5,又称PA)的重要意义在于:PA是辅酶A(CoA)的前体。

  CoA是一种硫醇,能通过形成硫酯而作为羧基的活化剂。作为PA的活性形式,CoA参与到多种关键代谢途径中,比如:三羧酸循环和脂肪酸的生物合成以及氧化等等。

  基于上述研究中的发现,即MYC与PA代谢之间的联系存在临床意义和普遍效度,研究者进一步聚焦于“PA-CoA轴参与MYC介导的新陈代谢”的全过程。

  解吸电流聚焦电离(DEFFI)质谱成像(MSI)和荧光显微镜观察结果显示,具有MYC-ER结构的肿瘤内三羧酸循环活性明显增加。这意味着,MYC活性的增加能够提升PA的吸收和代谢,从而促进三羧酸循环的活跃性,以及代谢产物的摄取,进一步刺激了肿瘤细胞的高速生长。

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泛酸与高MYC区域有关

  既然肿瘤生长对维生素B5有着高度依赖性,那么降低体内泛酸的含量是否能有效抑制肿瘤的生长呢?

  为了证实这一观点,研究者通过饮食控制了乳腺癌小鼠体内的全身PA水平,将小鼠分为无PA饮食或正常对照组饮食。

  结果不出所料,在正常对照组中,具有MYC-ER结构的乳腺癌小鼠体内的肿瘤细胞保持强烈的增殖趋势;但相反在缺乏PA的情况下,便会丧失这种生长优势,甚至能增加肿瘤细胞的死亡。

  研究者进一步采用液相色谱与串联质谱联用(LC-MS)分析了两组小鼠的肿瘤组织情况,发现随着PA的减少,CoA的含量也显著下降。不仅如此,大多数糖酵解中间产物、三羧酸循环中间产物、必需氨基酸和非必需氨基酸以及核苷酸均大大减少。

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不同喂食方式下的肿瘤生长差异

  机制层面显示,MYC能以细胞自主方式增强PA吸收的能力,而这个过程与多维生素转运载体SLC5A6的存在息息相关

  简单来说,MYC可以直接与Slc5a6启动子区域的E-box结合,激活SLC5A6的转录调节。而SLC5A6能控制细胞内的PA水平,即当过表达SLC5A6时,PA的水平急剧增加,进而增强肿瘤细胞的代谢和生长潜力。

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MYC通过调节SLC5A6表达来控制PA

  到这里整个影响链路就很清晰了:MYC通过直接上调转运体SLC5A6,提高了肿瘤内的PA水平;而作为CoA的前体,PA的增加又会导致更多的CoA合成,加剧了三羧酸循环活动,诱导癌症细胞的生长和增殖。

  但相反,如果限制饮食中维生素B5的摄入,则能有效逆转MYC介导的细胞代谢变化,使肿瘤生长受阻。

  这项研究的重要意义在于,由于化疗会引起一定的胃肠道副作用,从而引发维生素的缺乏,所以临床上往往会给肿瘤患者提供一定的维生素补充剂。但本项研究则给出一记警示,并非所有维生素都需要补充,甚至限制维生素B5的水平将有助于阻碍癌细胞的增殖。

  因此,补充维生素不一定能与“健康”划上等号,均衡膳食才是王道,切莫“聪明反被聪明误”啦!

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