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西兰花抑癌作用揭秘——调节lncRNA

2017/03/22 来源:生物探索
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导读
lncRNA常被认为是基因组转录的“噪音”,不具有生物学功能。近日,一项研究揭示了这些“垃圾DNA”可能在诱导细胞转变为恶性肿瘤或扩散方面发挥着关键作用。并且西兰花等食物中富含的萝卜硫素正是通过这一机制产生抑癌作用。


西兰花似乎常常出现在各种与膳食保健相关的研究中,延缓衰老、增强免疫系统、抑制癌症都少不了它的身影。以前的研究表明,西兰花等十字花科蔬菜中存在的一种名为萝卜硫素化合物,可以帮助预防癌症或减缓癌症进展。近日,一项由俄勒冈州立大学发表在Journal of Nutritional Biochemistry上的研究揭示了这背后的机制。研究发现,萝卜硫素可能通过对长非编码RNA的影响而发挥抑癌作用。

长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)是一种长度大于 200 个核苷酸,起初被认为是基因组转录的“噪音”,不具有生物学功能。但近年来越来越多的研究发现,lncRNA 在剂量补偿效应、表观遗传调控、细胞周期调控和细胞分化调控等众多生命活动中发挥重要作用,逐渐成为遗传学研究热点。研究人员发现,这些“垃圾DNA”可能在诱导细胞转变为恶性肿瘤或扩散方面发挥着关键作用。

lncRNA与癌症密切相关

越来越多的研究表明,数以千计的lncRNAs在细胞生物学和发育中具有重要作用,通常通过控制基因表达来实现其遗传功能。科学家现在相信,当这些lncRNAs失调与多种疾病过程,包括癌症密切相关。

研究人员对这些lncRNA特别感兴趣,因为它们具有非常高的细胞和组织特异性。普通的化疗药物往往会伤害健康细胞从而引发副作用,但是,调控lncRNA或许可以为特异性预防或减缓恶性细胞发展提供新方法。

研究人员认为,这可能是我们了解癌症如何引发和传播的转折点。这种西兰花中富含的膳食化合物可以明显影响lncRNAs。这可能开启了一个新的饮食战略,食物或药物可能在癌症抑制及治疗控制中扮演着重要角色。”

萝卜硫素调控lncRNA

并且,这项研究表明,一种名为LINC01116的lncRNA在人类前列腺癌细胞系中被上调,但是可以通过使用萝卜硫素处理来减少。这一研究数据“加强了这样的观念,即lncRNAs是化疗预防研究中的一个令人兴奋的新途径,从饮食中摄取的化合物可以改变他们的表达。”研究人员在文章中写道。

Linus Pauling研究所和公共卫生与人类科学学院的研究员,该研究的主要作者Laura Beaver说,“我们发现用萝卜硫素的治疗可以使lncRNA的水平正常化。这可能不仅仅涉及癌症预防,如果我们能够开发新策略来减缓癌症的发展,降低癌症侵袭性,这将是非常有价值的。”

研究人员说,饮食对lncRNA表达的影响在很大程度上还未知。在这项研究中,研究人员确认,当LINC01116被破坏时,前列腺癌细胞形成集群的能力下降了四倍。

对男性而言,前列腺癌是全世界患病率第二癌症,并且是美国癌症相关死亡的第二个主要原因。研究人员说,值得注意的是,多吃的富含萝卜硫素的十字花科蔬菜,如西兰花,似乎与前列腺癌的风险较低存在关联。

他们指出,同样的lncRNA也在其他几种类型的癌症研究,包括脑,肺和结肠癌的中过表达。在乳腺癌,胃癌,肺癌,前列腺癌和慢性淋巴细胞性白血病中已经发现一些其它的lncRNA处于较高水平。

在其他研究中,在小鼠中敲除编码某种lncRNA的基因会使它们对高脂肪饮食引起的肥胖产生一些抗性。研究人员在文中写道,“综合起来,这些文献和我们自己的研究都描绘了lncRNA在身体对饮食反应中的重要性及意料之外的作用。这些发现表明lncRNAs可以在癌症发展中发挥重要作用,可能是癌症预防,检测和治疗的有效靶点。”

延伸阅读:

Nat Genet:lncRNA调控抑癌基因p53应对DNA损伤

2016年9月,Nature Genetics杂志上的一项研究发现,一种名为DINO的lncRNA分子可以结合并稳定抑癌基因p53,促进细胞对DNA损伤做出响应,这一效应可能在癌症的发展中扮演着重要角色。

Cell子刊:西兰花中富含的天然化合物可延缓衰老

2016年10月,Cell Metabolism杂志上的一项研究发现,为健康小鼠补充一种名为NMN(烟酰胺单核苷酸)天然化合物可以减少一些典型的衰老症状比如,体重增加,胰岛素敏感性降低以及身体活动减少等等。NMN在多种多种食物中都天然存在,包括西兰花、卷心菜黄瓜、毛豆等等。

参考资料:

Dietary anti-cancer compound may work by influence on cellular genetics

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