自20世纪70年代以来,高果糖玉米糖浆(HFCS)的生产能力显著提高,并在食品和饮料中广泛使用,导致每日果糖消费量急剧增加。
果糖代谢的关键酶,包括酮己糖激酶(KHK)和醛缩酶B(ALDOB),在HCC中显著下调,并与预后呈负相关,表明HCC中典型的果糖代谢降低。因此,果糖在HCC发展中作用的潜在机制尚不清楚,需要进一步探索。 图片来源:https://doi.org/10.1016/j.cmet.2023.09.009
近日,来自重庆医科大学的研究者们在Cell Metab.杂志上发表了题为“High dietary fructose promotes hepatocellular carcinoma progression by enhancing O-GlcNAcylation via microbiota-derived acetate”的文章,该研究表明,在高果糖饮食中,微生物乙酸盐诱导的高OGlcNA酰化有助于HCC的进展。通过OGT或GLUL靶向O-GlcNAcylation可能是一种很有前途的HCC治疗方法。 新出现的研究已经解决了果糖在不同癌症中的促肿瘤作用。高果糖对肝细胞癌(HCC)的影响和病理机制尚不清楚。在这里,研究者使用自发和化学诱导的HCC小鼠模型研究了补充果糖对野生型C57BL/6小鼠HCC进展的影响。研究发现,高果糖诱导的尿苷二磷酸-N-乙酰葡糖胺(UDP-GlcNAc)和O-GlcNAcylation水平升高有助于HCC的进展。 非靶向代谢组学和稳定同位素追踪显示,在果糖治疗下,微生物群衍生的乙酸盐上调谷氨酰胺和UDP-GlcNAc水平,并增强HCC中的蛋白质O-GlcNAcylation。O-GlcNAcylation的全局分析显示,真核延伸因子1A1的高O-GlcNA cylation促进细胞增殖和肿瘤生长。靶向谷氨酸氨连接酶或O-连接的N-乙酰葡糖胺转移酶(OGT)显著受阻。 高膳食果糖通过微生物群衍生的乙酸盐增强O-GlcNA酰化作用促进肝细胞癌进展
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综上所述,膳食果糖衍生的乙酸盐通过增强UDP-GlcNAc生物合成和O-GlcNAcylation来促进肿瘤细胞增殖和HCC进展。过量摄入果糖后,代谢可塑性使HCC细胞能够利用替代碳源进行翻译后修饰和肿瘤生长。该研究结果不仅揭示了果糖通过微生物衍生的乙酸盐诱导HCC进展的详细机制,还揭示了O-GlcNAcylation在饮食失衡中的关键作用,并为HCC治疗提出了新的抗代谢策略。(生物谷 Bioon.com) Peng Zhou et al. High dietary fructose promotes hepatocellular carcinoma progression by enhancing O-GlcNAcylation via microbiota-derived acetate Cell Metab. 2023 Sep 29:S1550-4131(23)00340-6. doi: 10.1016/j.cmet.2023.09.009.