《自然》子刊:改造脂肪为棕色脂肪抑制肿瘤生长
《自然》子刊:改造脂肪为棕色脂肪抑制肿瘤生长
癌症是人类第二大致死亡原因,也是最可怕的绝症之一。目前,化疗、放疗等传统治疗手段存在副作用大、易复发等问题。近年来,免疫疗法、基因疗法等新方法为肿瘤治疗提供了新思路。最近,《自然》子刊发表的一项研究显示,通过改造脂肪细胞,可以"饿死"癌细胞,为癌症治疗带来新希望。
图源baijiahao.baidu.com
寒冷环境抑制肿瘤生长
要理解这项研究,首先要了解癌细胞的生存和增殖原理。癌细胞与正常细胞的主要区别在于,癌细胞依赖葡萄糖供能,且需求量很大。
1931年诺贝尔医学奖得主奥托·沃伯格指出,癌细胞需要葡萄糖和谷氨酰酸来繁殖。因此,"饿死"癌细胞成为一种治疗思路。
2023年发表于《自然》杂志的一项研究发现,将肿瘤小鼠置于寒冷条件下,可以显著抑制各种类型实体瘤的生长,包括胰腺癌等难治性癌症。
这一效果的关键在于棕色脂肪组织(BAT)。寒冷会激活BAT,使其与癌细胞竞争摄取葡萄糖,从而降低血糖水平,阻碍癌细胞的糖酵解代谢。
寒冷暴露抑制肿瘤生长机制
在人体试点研究中,轻度寒冷暴露可以激活健康人和癌症患者的BAT,减少肿瘤组织的葡萄糖摄取。
不用受冷,改造脂肪能否抑制癌细胞?
虽然寒冷具有抗肿瘤作用,但让癌症患者长时间处于低温环境并不现实。Ahituv博士团队提出了一种基于BAT的脂肪操纵移植术。
他们采用基因编辑技术将白色脂肪改造成棕色脂肪,然后将改造后的BAT移植到癌细胞存在的区域,使其与癌细胞竞争,从而抑制肿瘤生长。
实验结果显示,改造后的BAT可以有效抑制癌细胞生长。在共培养实验中,与对照组相比,与改造BAT共培养的癌细胞数量明显减少,葡萄糖摄取量、糖酵解和脂肪酸氧化能力都出现下降。
体内实验也证实了这一效果。将改造的BAT类器官移植到肿瘤旁,可以使肿瘤体积减少50%以上。在乳腺癌和胰腺癌的小鼠模型中,这种移植方法也能显著促进癌细胞凋亡。
移植BAT类器官,小鼠的肿瘤体积明显缩小
关键发现:棕色脂肪的独特作用
这项研究揭示了一种新型癌症治疗策略,通过基因编辑技术将白色脂肪细胞转化为具有棕色脂肪特性的细胞,从而抑制癌细胞增殖。
棕色脂肪细胞的主要特点是能够通过"非颤抖性产热"过程消耗能量。在特定条件下,白色脂肪细胞可以转变为棕色脂肪细胞,这一现象被称为"变棕"。
未来,这种治疗方法可能只需要从患者身上获取一些腹部脂肪,经过改造后再移植回肿瘤所在区域,就能抑制肿瘤生长。