北京大学肿瘤医院

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研究发现低蛋氨酸饮食可抑制肿瘤,增强放化疗效果

作者: 来源: 发布时间:2019-08-20

美国杜克大学Gao等研究证实,限制蛋氨酸的饮食可改变小鼠代谢,抑制小鼠肿瘤生长,还能与放疗和5-氟尿嘧啶的化疗产生协同作用,增强放化疗效果。且人类在低蛋氨酸饮食下也可产生相似的代谢变化,低蛋氨酸饮食也可以很容易的通过纯素食或者部分地中海饮食实现。(Nature. 2019年7月31日在线版. doi: 10.1038/s41586-019-1437-3.)

蛋氨酸也叫甲硫氨酸,是人体的一种必需氨基酸,必须要从食物中获得。除了参与蛋白质的合成,蛋氨酸还是一碳代谢中十分关键的一环,核苷酸等的甲基化离不了它,十分需要甲基化的肿瘤自然也不能缺了蛋氨酸。

而且,血液中的蛋氨酸水平与饮食关系很大,可比较容易通过饮食控制。低蛋氨酸的饮食还显示出具有改善代谢健康,延长寿命的作用。或许,控制饮食中蛋氨酸的摄入,会有助于对癌症的控制和治疗。

研究者在小鼠中进行了试验,专门配制了低蛋氨酸的鼠粮,该鼠粮含有0.12%的蛋氨酸,约是正常鼠粮的14%。吃了2天的低蛋氨酸鼠粮后,小鼠体内蛋氨酸相关代谢物水平明显下降,并在低蛋氨酸饮食期间保持稳定。

在植入了结直肠癌的小鼠中,研究者发现,吃低蛋氨酸鼠粮的小鼠身上的肿瘤生长被抑制了。这些小鼠肝脏、血液和肿瘤中,蛋氨酸相关的代谢物水平都出现了变化,同时限制了蛋氨酸摄入后小鼠的摄食量没什么变化。低蛋氨酸饮食对肿瘤的抑制不是因为热量摄入减少。

常用的肿瘤治疗方法中,5-氟尿嘧啶(5-FU)和放疗也都和单碳代谢有关,或许它们可以和限制蛋氨酸饮食产生协同作用。研究者给小鼠注射了极低剂量的5-FU,不足以对肿瘤生长产生影响。不过加上了低蛋氨酸饮食后,小鼠身上的肿瘤被明显抑制了。

在肝脏、血液和肿瘤中,5-FU和低蛋氨酸饮食的联合治疗对各种代谢物产生了广泛的影响,尤其是核苷酸代谢和氧化还原状态。其中,肝脏里各种代谢物的变化和血液里的变化高度相关,但肿瘤中代谢物的变化就要复杂得多。低蛋氨酸饮食联合5-FU的治疗可能对肿瘤有着独特的影响。

进一步研究发现,补充核苷酸或者抗氧化剂N-乙酰半胱氨酸(NAC),可部分解除低蛋氨酸饮食联合5-FU对肿瘤的抑制作用。同位素示踪试验也证实,低蛋氨酸饮食增强了5-FU对核苷酸代谢的干扰。

而对于另一种本来耐受辐射的软组织肉瘤,低蛋氨酸饮食也大大增加了肿瘤对放疗的敏感性,让肿瘤长大3倍所需时间延长52%,与放疗增敏剂的效果相当。这也与低蛋氨酸饮食造成的核苷酸代谢和氧化还原紊乱有关。

研究者在6位健康的志愿者上进行了试验,观察了低蛋氨酸饮食的影响。这6位志愿者吃了3周低蛋氨酸饮食,平均每天每kg体重摄入2.92 mg的蛋氨酸,相比日常摄入量减少了83.3%。

低蛋氨酸饮食下,志愿者们血液中的蛋氨酸水平降低,蛋氨酸相关代谢、核苷酸代谢、三羧酸循环、氨基酸代谢都有所改变,尤其是全身出现了抗氧化剂NAC和谷胱甘肽水平的下降,与小鼠中的情况十分相似。

相比于会对人体产生明显伤害的无蛋氨酸饮食,这样的低蛋氨酸饮食的耐受性无疑好很多。而且,每天每kg体重2.92 mg的限制,可以很容易地通过纯素食或者一些地中海饮食食谱达到,可谓十分方便。

研究者认为,该研究印证了饮食对人类健康有着巨大的影响。希望在将来,医生可以建议肿瘤患者遵循特定饮食来辅助肿瘤治疗。

(编译 唐宁)