西北大学研究发现：脂质平衡--调节癌细胞转移和存活的关键因子

西北大学的研究人员发现，这种特殊的酶对于在细胞压力下调节癌细胞的存活和转移至关重要，该研究结果发表在《 Proceedings of the National Academy of Sciences》上，题为“Ovarian cancer cell fate regulation by the dynamics between saturated and unsaturated fatty acids”。 Daniela Matei 表明，将这种酶与饮食干预相结合可能是一种很有前途的癌症的治疗策略。

研究背景

当葡萄糖和氧气在肿瘤微环境中受到限制时，脂肪酸或脂质可作为癌细胞的替代能源。为了维持适当的细胞内功能，包括细胞信号传导和脂质储存，饱和脂肪酸通过一种称为硬脂酰辅酶 A 去饱和酶 (SCD) 的酶转化为不饱和脂肪酸。这种“去饱和”是脂肪生成的终末一步，将代谢物转化为脂肪酸和能量的过程。

虽然众所周知 SCD 对于维持癌细胞中的脂质平衡至关重要，但它如何影响癌细胞存活和肿瘤进展仍然知之甚少。而Matei 实验室之前的工作证实，癌症干细胞富含不饱和脂肪酸，靶向 SCD 可以消除癌症干细胞。

研究进展

研究过程中，研究人员利用转录组学、脂质组学和单细胞成像来揭示脂肪酸的 SCD 调节如何影响卵巢癌细胞的存活。由 SCD 促进的脂质不饱和水平的增加可以保护癌细胞免受内质网应激诱导的细胞凋亡。由 SCD 耗竭或 SCD 抑制以及富含饱和脂肪的饮食引起的不饱和脂肪水平降低可阻止体外癌细胞生长和体内肿瘤进展。

研究发现，抑制或消除 SCD 可以完全减少癌细胞中不饱和脂肪酸的含量，从而使平衡向饱和脂肪酸倾斜。相比之下，不饱和脂肪酸水平的增加保护癌细胞免受内质网(ER)触发的细胞应激，内质网是细胞质中的一个小管网络，可在整个细胞中运输蛋白质和脂质。

Matei 说：“饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸之间的平衡对于维持内质网的完整性非常重要。因此，如果饱和脂肪酸过多，细胞就会死亡，但不饱和脂肪酸就像缓冲剂一样。”

接下来，使用卵巢癌异种移植模型，研究人员发现抑制 SCD 可以阻止体内肿瘤的生长。SCD 的消耗导致 UFA 与 SFA 的水平降低并改变了脂肪酰基链的可塑性。此外，在卵巢癌的体内模型中，使用 SCD 抑制剂和富含 SFA 的饮食的联合干预在体内生长的肿瘤中引发了 ER 应激，并有效地阻止了癌细胞的传播。

研究意义

研究结果表明，SCD 是代谢应激下癌细胞命运的关键调节因子，靶向癌细胞中的脂质平衡可能是一种有效的治疗策略。鉴于代谢途径的可塑性和冗余性，这在很大程度上阻碍了先前使用代谢干预来靶向癌症的尝试，研究结果强调了组合策略的重要性。