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北京时间2021年1月5日,美国休斯敦卫理公会医院杨静, 易庆,李宗伟等研究人员在国际著名代谢期刊Cell Metabolism发表题为“Acetyl-CoA Synthetase 2: A Critical Linkage in Obesity-Induced Tumorigenesis in Myeloma”的文章,对肥胖促进骨髓瘤发生的机制进行了深入的探讨。
全球有近20亿成年人超重或者肥胖。肥胖不仅会增加心血管疾病和糖尿病的患病风险,也是导致多种类型肿瘤发生的重要风险因素。多发性骨髓瘤,又称浆细胞瘤,起源于骨髓中浆细胞,是血液系统的第二大常见恶性肿瘤。流行病学研究发现,肥胖能够加速骨髓瘤从良性向恶性的转化,与骨髓瘤的发生率和不良预后密切相关。
肥胖促进肿瘤的机制是当前的研究热点领域。在某些类型的肿瘤中,肥胖可能通过诱导机体炎症反应、激素或者细胞因子分泌紊乱、高脂血症和肠道菌群失调等促进肿瘤发生。然而,肥胖究竟通过何种机制促进骨髓瘤的发生并不清楚。
研究人员首先通过mRNA芯片筛选发现肥胖骨髓瘤病人肿瘤细胞内乙酰辅酶A代谢发生重塑,其中的一个关键酶—乙酰辅酶A合成酶2(ACSS2)表达升高,并发现ACSS2高表达与骨髓瘤病人的不良预后密切相关。体内、体外功能实验发现,高脂饮食导致的肥胖和脂肪细胞均可通过提高肿瘤细胞内ACSS2的表达促进肿瘤发生,证实ACSS2在肥胖和骨髓瘤发生之间的桥梁作用。
研究人员还发现,脂肪细胞分泌的血管紧张素II促进肿瘤内ACSS2表达,是肥胖促进骨髓瘤发生的关键介导因子。研究人员还发现抑制血管紧张素II或者ACSS2可阻断高脂饮食相关肥胖和脂肪细胞对骨髓瘤的促进作用。以上结果提示,血管紧张素II信号或者ACSS2蛋白可以作为肥胖相关骨髓瘤的潜在治疗靶点。
研究者还在细胞、生化层次上深入研究了ACSS2促进骨髓瘤发生的分子机制。ACSS2结合骨髓瘤细胞关键存活蛋白—干扰素调节因子4(IRF4),通过调节IRF4蛋白的乙酰化修饰,进而调控它的蛋白稳定性。删除ACSS2表达或者抑制ACSS2活性则导致IRF4蛋白水平降低,从而抑制骨髓瘤细胞的生长和存活。
综上,该团队发现肥胖骨髓瘤病人脂肪细胞会通过分泌血管紧张素II提高肿瘤细胞内ACSS2表达水平,ACSS2蛋白通过调控IRF4蛋白稳定性促进肿瘤细胞的生长。这些研究从细胞代谢角度阐明了肥胖促进骨髓瘤发生的一种细胞分子机制,为肥胖相关骨髓瘤的治疗提供了重要的理论基础。
相关论文信息:
https://doi.org/10.1016/j.cmet.2020.12.011
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