趙健元研究員團隊和婦產科醫(yī)院趙世民教授團隊合作發(fā)現(xiàn)一種高脂飲食致癌機制
美食是生活的重要部分。然而，不合理的飲食結構可能導致腫瘤發(fā)生風險的驟增，例如，歐美發(fā)達地區(qū)人喜食如油炸類食品、暗紅色肉類(牛、羊、雞肉)以及熏烤食品等高脂飲食，其腸癌發(fā)病率遠高于發(fā)展中國家。而且，即使從發(fā)展中國家移民到發(fā)達國家的第一代，其腸癌的發(fā)病率就隨著飲食結構的改變而有所上升，第二代移民的發(fā)病率就基本接近歐美人。近年來，我國經濟的迅速發(fā)展使我們的人口健康面臨著飲食歐美（高脂）化的挑戰(zhàn)。
同型半胱氨酸是一種代謝中間產物，其水平的升高導致出生缺陷、心腦血管疾和腫瘤等多種人類疾病，日本科學家甚至認為同型半胱氨酸水平是人類健康的“最重要指標”。
10月9日，復旦大學生命科學學院趙健元研究員團隊和復旦大學婦產科醫(yī)院趙世民教授團隊的一項合作研究闡明了上述兩種重要健康現(xiàn)象的內在聯(lián)系，以《高脂飲食誘發(fā)的腸道蛋白賴氨酸同型半胱氨酸化修飾抑制DNA損傷修復》（“Colonic Lysine Homocysteinylation Induced by High-Fat Diet Suppresses DNA Damage Repair”）為題發(fā)表在《細胞報道》（Cell Reports）雜志上。他們的研究成果提示：高脂飲食會組織特異性的激活腸道組織的甲硫氨酰tRNA合酶表達，導致細胞中代謝物同型半胱氨酸以翻譯后修飾的形式結合到與MARS結合的蛋白質上，其中包括負責感知DNA損傷并傳遞修復信號的ATR蛋白。ATR蛋白發(fā)生同型半胱氨酸修飾后喪失了感知DNA損傷并啟動修復的能力，在損傷發(fā)生時無法激活下游的DNA損傷修復通路，使得細胞中的DNA損傷得以積累，最終導致腸道細胞癌變的風險提高。他們進一步的研究還發(fā)現(xiàn)，抑制同型半胱氨酸修飾的形成可顯著降低高脂飲食在動物模型中的致癌風險，表明高脂飲食的致癌風險可以通過一定的方式降低，為營養(yǎng)失調誘發(fā)腫瘤的預防和治療新策略提供了指導。
示意圖：高脂飲食狀態(tài)下，MARS被激活并促進ATR蛋白的同型半胱氨酸化修飾，進而抑制ATR活性及其下游DNA損傷修復通路，導致DNA損傷的積累。
復旦大學附屬婦產科醫(yī)院、生命科學學院及生物醫(yī)學研究院為論文共同第一單位。復旦大學博士研究生王丹、趙瑞、瞿元元和梅馨予為論文共同第一作者。復旦大學生命科學學院趙健元研究員和復旦大學附屬婦產科醫(yī)院趙世民教授為論文共同通訊作者。該研究得到國家自然基金委、科技部973計劃、863計劃和上海市科委項目等基金的共同資助。
論文全文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.celrep.2018.09.022
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