新研究揭示癌细胞需要脂肪的原因

       哥伦比亚大学和麻省理工学院的研究人员正在揭示癌细胞频繁依赖脂肪输入的意外原因。这一发现可以帮助研究人员更好地理解和控制肿瘤的发展。这项研究由麻省理工学院科赫中心主任Matthew G. Vander Heiden博士和哥伦比亚大学瓦格洛斯医学院系统生物学副教授Dennis Vitkup博士共同领导，最近发表在《自然代谢》杂志上。

我们呼吸的氧气和摄入的普通营养物质（如脂肪）很可能对癌细胞的发展至关重要。氧气在身体的能量生产中起着重要作用。这导致我们在运动时呼吸变得更加困难。人们通常认为癌细胞的生长受到能量的限制，因为许多癌细胞存在于缺氧的环境中。

然而，氧气在形成新细胞所需的生物大分子的生产中也扮演着一个不太为人所知的功能，它在这些化学反应中充当氧化剂。当氧气匮乏时，细胞不能产生促进生长的辅助因子NAD+，而这是几个生物合成反应所需要的。这也停止了它们的关键合成反应。

令人惊讶的是，这项新研究发现，缺氧的癌细胞往往拥有超过其生长所需的能量。当研究人员向细胞添加额外的能量生产营养物质时，癌细胞并没有反应。

相反，当研究人员使用各种方法来疏通因缺氧而被抑制的生物合成途径时，癌细胞有力地增加了增殖。

研究人员发现，虽然各种生物合成途径对氧气的可用性很敏感，但脂肪的合成是受影响最大的。脂肪分子被用来创造新细胞的膜，而脂肪合成对于需要合成新膜以促进其生长的癌细胞来说，尤其具有挑战性。如果不能获得氧气，细胞就不能充分供应其脂肪合成途径。

Vitkup说：“使我们的结果非常反常的是，脂肪合成不被认为是一个需要大量氧气的过程。但是我们的实验证明，癌细胞使用的氧气中高达30%不是用于产生能量，而是用于合成脂肪。”

由于氧气对生物合成的影响，在氧气有限的环境中生长的癌细胞强烈依赖从环境中输入脂肪。这为癌细胞创造了一个关键的弱点，如切断其输入脂肪的供应可能会减缓或停止癌症的生长。

Vitkup的团队现在正试图确定癌细胞用来将脂肪导入不同肿瘤的受体，以及哪些受体可以成为药物的目标。该研究还表明，改变饮食中的脂肪组成可能在影响癌症生长方面发挥重要作用。

Vitkup说：“我们通常认为癌症主要是由基因突变驱动的，但对于生活在挑战性条件下的癌细胞，如缺氧，它们的环境同样重要。例如，刺激脂肪吸收的突变只有在它们的环境中确实存在这些脂肪的情况下才会促进肿瘤生长。”