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西蘭花能抗癌,實錘還是謠言?

生物醫療 | 西蘭花能抗癌,實錘還是謠言?

牟慶璇編譯

作為朋友圈最受歡迎的話題之一,「普通時蔬能否抗癌」的確是一個值得考證和深究的問題。今天,我們的主角是「西蘭花」。

西蘭花是家庭餐盤的一方諸侯,它富含蛋白質和維生素以及對人體有利的各種微量元素,有助於增強免疫力和預防心腦血管疾病,一向被不明真相的群眾譽為餐桌上的「抗癌冠軍」。

作為十字花科的代表性食材,西藍花對癌症是否真的有預防作用? 5月17號,《科學》雜誌上發表的一篇研究論文,為西蘭花的抗癌作用添加了新的證據。

美國哈佛醫學院貝斯以色列女執事醫療中心癌症研究所主任保羅·潘多菲教授和他的團隊發現了西蘭花中的一個重要分子——吲哚-3-甲醇(I3C能夠抑制癌症發展的相關通路。

這一重大科學發現似乎終於為以西蘭花為代表的十字花科植物正名。這種吲哚類物質的確保證了十字花科蔬菜在抗癌路上能夠起到一定作用。那麼這個神奇的分子到底是如何與癌症鬥爭的呢?

細胞的守望者——抑癌基因

腫瘤是由環境因素和遺傳因素相互作用所導致的一類疾病,腫瘤的發生與基因突變有關。這就不得不說到原癌基因和抑癌基因。

原癌基因(proto-oncogene)存在於生物正常細胞的基因組中。正常情況下,它處於低表達或不表達狀態。但在某些條件下,如病毒感染、化學致癌物或輻射作用等,原癌基因被異常激活,轉變為癌基因,誘導細胞發生癌變。這個時候就要抑癌基因大顯身手了。

抑癌基因(tumor suppressor genes),也稱腫瘤抑制基因,是一類存在於正常細胞內可抑制細胞生長並具有潛在抑癌作用的基因。它與原癌基因相互制約,維持正負調節信號的相對穩定。

下面的抗癌故事有三個主角,分別是細胞守望者PTEN、抗癌鬥士I3C和蛋白拖油瓶WWP1。故事的劇情似乎略顯老套:抗癌鬥士犧牲自己抱住了蛋白拖油瓶,讓細胞守望者脫離了後者的魔爪並堅定地踏上抑癌之路。

吲哚-3-甲醇(I3C)抗癌三部曲

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PTEN抗癌基因是關鍵

PTEN是研究最廣泛、最有效的抑癌基因之一,它編碼的磷酸酶可以抑制癌症通路的激活,從而控制細胞增殖、生長和代謝。

PTEN的抑癌功能依賴於二聚體形式的存在,細胞膜上二聚體的形成和聚集對PTEN功能的激活起著至關重要的作用。

但是PTEN在腫瘤細胞中表達水平很低。這樣就有一個關鍵的疑問:如果將腫瘤細胞中PTEN活性恢復到正常水平,是否能夠釋放該基因的抑癌活性?保羅·潘多菲教授的研究就是主要關於如何激活PTEN的功能。

多泛素化在腫瘤發生中的作用

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PTEN抗癌功能受阻,WWP1是元兇

上文提到,PTEN要形成二聚體才能夠發揮作用,但是在腫瘤細胞中,泛素連接酶E3-1(WWP1)具有與PTEN的超強結合力,這樣PTEN被「泛素化」,不會再形成二聚體,抑癌功能也受到限制。

那WWP1蛋白不表達是否就會恢復PTEN的活性呢?經過研究,保羅·潘多菲教授的團隊發現原癌基因MYC會正向調控WWP1的表達量,將其敲除後,WWP1的表達降低,從而減少PTEN的泛素化,讓PTEN的抑癌功能能夠正常執行。研究人員在人類前列腺癌細胞系中驗證了MYC-WWP1-PTEN通路的正確性。

MYC-WWP1-PTEN通路雖然在實驗中有良好的表現,但是在現實醫療條件下,將癌症病人細胞中的MYC基因逐一敲除極具風險和難度。尋找另一條激活PTEN功能的通路勢在必行。

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WWP1與I3C結合,PTEN重返抑癌之路

研究人員對WWP1的結構模擬和生化分析確定了吲哚-3-甲醇(I3C)可能是抑制WWP1致癌作用的關鍵。與PTEN相比,WWP1更容易與I3C結合,這樣就會使PTEN形成正確的二聚體而起到正常的抑癌作用。

也就是說,細胞里的I3C讓PTEN遠離WWP1的「魔爪」,從而保全了抑癌機制。抗癌鬥士I3C來自哪裡呢?作為一種天然存在的化合物,它的故鄉正是西蘭花等十字花科植物。

研究人員給高表達MYC的前列腺癌小鼠進行了I3C注射治療,治療持續一個月。實驗結果表明,I3C的治療效果不錯,小鼠的腫瘤重量和大小明顯降低。毫無疑問,這項研究為癌症治療提供了新的靶點,尤其是對於PTEN水平較低的相關疾病來說,具有很好的應用前景。

什麼是泛素化修飾

為什麼WWP1能夠將PTEN泛素化而使其不能形成正常的二聚體呢?

泛素化是指泛素(一類低分子量的蛋白質)分子在一系列特殊的酶作用下,將細胞內的蛋白質分類,從中選出靶蛋白分子,並對靶蛋白進行特異性修飾的過程。真核生物體內80%-85%的蛋白質是通過泛素化修飾而被降解。因此,與蛋白的轉錄合成一樣,泛素-蛋白酶體降解也是調控蛋白表達水平的重要機制,參與了幾乎所有生命過程。因此,PTEN和WWP1結合後,它被降解掉了,自然不會再發揮正常的功能。

蘿蔔硫苷

在吲哚-3-甲醇的抗癌功能被發現以前,蘿蔔硫苷是西蘭花中研究最熱門的抗癌物質。其實,吲哚-3-甲醇和蘿蔔硫苷都屬於硫苷類物質

蘿蔔硫素由蘿蔔硫苷經黑芥子酶水解而成。但是它不穩定,而硫苷和黑芥子酶分別穩定的存在於植物組織細胞和液泡中,只有當植物組織被破壞時才能水解得到蘿蔔硫素。在咀嚼的時候,植物會釋放硫苷和芥子酶,共同作用產生蘿蔔硫素。

蘿蔔硫素不但具有很強的抗癌活力,還具有很強的抗氧化能力,是目前公認的具有防癌、抗癌和美容效果的天然產物之一。英國食品研究機構的研究人員認為,蘿蔔硫素可以激發人體的自我抗癌機制。除此之外,蘿蔔硫素還具有治療肥胖降血糖和舒緩身心的功能。

西蘭花怎麼吃才能抗癌?

看到這裡,你是否想著要多吃一些西蘭花來壓壓驚呢?

正如該研究第一作者李博士所說:「如果想通過吃西蘭花來抗癌,你必須每天吃6磅(約2.72kg)左右,而且是生吃喲!」所以,還是從日常生活做起吧,多多運動,合理膳食,保持好心情,比每天吃6磅的西藍花要舒服的多。

當然,不止於西蘭花,花椰菜、捲心菜、大白菜、小白菜、羽衣甘藍和球芽甘藍都是常見的十字花科蔬菜。從好吃和換著花樣吃的角度來講,其實同樣不必死盯著西蘭花不放。

參考文獻:Reactivation of PTEN tumor suppressor for cancer treatment through inhibition of a MYC-WWP1 inhibitory pathway.

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