研究院腫瘤代謝實驗室在《Nature Communications》雜志發(fā)表乙酸代謝研究成果
6月30日，我院雷群英教授和楊芃原教授領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊通力合作，在Nature Communications雜志上發(fā)表了研究論文，題為"Acetate Functions as an Epigenetic Metabolite to Promote Lipid Synthesis under Hypoxia"。該研究發(fā)現(xiàn)：乙酸除了作為脂類合成的底物以外，還可以通過獨特的表觀遺傳學(xué)機(jī)制促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的脂肪酸從頭合成過程。這項成果揭示了新的腫瘤細(xì)胞代謝特征，對后續(xù)臨床應(yīng)用具有重要意義。
低氧條件下，腫瘤細(xì)胞會從外界環(huán)境中攝取更多的乙酸用于補(bǔ)充細(xì)胞內(nèi)的乙酰輔酶A庫，并進(jìn)一步供應(yīng)脂肪酸合成途徑，促進(jìn)腫瘤生長。但是腫瘤細(xì)胞如何高效利用乙酸維持脂肪酸合成，其機(jī)制仍不清楚。雷群英教授領(lǐng)銜的腫瘤代謝課題組的研究揭示了乙酸通過表觀調(diào)控機(jī)制促進(jìn)脂肪酸合成的新機(jī)制：在低氧條件下，腫瘤細(xì)胞攝取更多的乙酸；乙酸能夠提高組蛋白H3K9、H3K27和H3K56的乙?；剑⒊蕰r間和劑量依賴性。與此同時，乙酸選擇性激活脂合成相關(guān)代謝基因的表達(dá)，尤其是FASN和ACACA的表達(dá)。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，乙酸可以增加FASN和ACACA基因啟動子區(qū)域組蛋白H3K9、H3K27和H3K56的乙酰化水平，進(jìn)而增強(qiáng)FASN和ACACA的轉(zhuǎn)錄，促進(jìn)脂肪酸的合成，幫助腫瘤細(xì)胞在低氧壓力下存活。乙酰輔酶A合成酶ACSS1和ACSS2，共同介導(dǎo)了乙酸的表觀調(diào)控過程。更為重要的是，在臨床肝癌組織中，ACSS1/2的表達(dá)水平與FASN及組蛋白H3的乙酰化水平呈現(xiàn)顯著正相關(guān)，表明該研究成果對腫瘤的預(yù)防和治療具有重要的理論指導(dǎo)意義。
我院博士研究生高雪和上海交通大學(xué)林樹海副教授為本文的共同第一作者，我院博士研究生陳佳佳出色的完成了質(zhì)譜分析工作，該項目同時得到了我院醫(yī)學(xué)系統(tǒng)生物學(xué)研究中心的大力支持。雷群英教授和楊芃原教授為該論文的共同通訊作者。項目得到了國家自然科學(xué)基金重點項目、國家杰出青年科學(xué)基金和重大科學(xué)研究計劃項目的資助。
原始論文：Gao, X. et al. Acetate functions as an epigeneticmetabolite to promote lipid synthesis under hypoxia. Nat. Commun. 7:11960doi: 10.1038/ncomms11960 (2016).
作者：高雪
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