重大突破!南京大学研究揭示蛋氨酸代谢异常与肿瘤恶病质关系
重大突破!南京大学研究揭示蛋氨酸代谢异常与肿瘤恶病质关系
近日,南京大学医学院王宏伟教授团队在《细胞代谢》(Cell Metabolism)发表重要研究成果,揭示了蛋氨酸代谢异常在肿瘤恶病质介导的骨骼肌萎缩中的关键作用。这一发现不仅为理解恶病质的发病机制提供了新的视角,还为临床治疗提供了潜在的营养干预途径。
肿瘤恶病质:癌症患者的致命并发症
肿瘤恶病质,又称恶病质,是癌症患者常见的严重并发症,主要表现为体重下降、食欲减退、骨骼肌萎缩和脂肪降解。据统计,约20%的癌症患者直接死于恶病质,而非癌症本身。恶病质不仅显著影响患者的生活质量,还增加了治疗难度和死亡风险。
蛋氨酸代谢异常:恶病质的新线索
蛋氨酸是人体必需的氨基酸,参与蛋白质合成及细胞表观遗传修饰。其代谢产物S-腺苷甲硫氨酸(SAMe)在基因表达调控中发挥关键作用。王宏伟教授团队通过临床样本和恶病质小鼠模型研究发现,在恶病质状态下,骨骼肌组织中存在严重的蛋氨酸循环障碍,具体表现为蛋氨酸向SAMe的转化受阻,导致甲基供体SAMe含量显著降低。
DNMT3A-ATF4-REDD1:表观遗传调控新机制
研究团队进一步揭示了这一代谢异常背后的分子机制。SAMe的缺失导致DNA甲基转移酶3A(DNMT3A)表达下调,降低肌管细胞中DNA的甲基化修饰水平。同时,SAMe缺乏会诱导内质网应激(ERS),激活转录因子ATF4,从而增加AKT通路抑制因子REDD1的表达水平。这一发现首次阐明了DNMT3A-ATF4-REDD1的表观遗传调控机制在恶病质骨骼肌萎缩中的重要作用。
营养干预:改善恶病质的新希望
基于上述发现,研究团队探讨了不同甲基供体对恶病质骨骼肌萎缩的保护效果。结果显示,补充蛋氨酸和SAMe能够显著改善恶病质引起的骨骼肌萎缩,而其他一碳代谢物如叶酸和甜菜碱则无此效果。这一发现提示,维持骨骼肌中正常的蛋氨酸代谢对于缓解恶病质至关重要。
临床意义与未来展望
这一研究不仅揭示了恶病质介导的骨骼肌萎缩的重要代谢网络,还为临床治疗提供了新的思路。通过补充蛋氨酸和SAMe等营养干预手段,有望改善癌症患者的肌肉功能,提高生活质量。未来,基于这一发现的临床试验将进一步验证其治疗效果,为癌症恶病质的防治开辟新途径。
这一突破性研究不仅展示了基础科学研究对临床实践的重要推动作用,还为癌症患者的综合治疗提供了新的科学依据。随着研究的深入,我们有望开发出更有效的营养干预方案,帮助癌症患者更好地应对恶病质这一严重并发症。
