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研究院肿瘤代谢实验室在《Nature Communications》杂志发表乙酸代谢研究成果

发表时间:2016-07-06  |  阅读次数:42次  |  字体大小 [ ]

       6月30日,我院雷群英教授和杨芃原教授领导的研究团队通力合作,在Nature Communications杂志上发表了研究论文,题为"Acetate Functions as an Epigenetic Metabolite to Promote Lipid Synthesis under Hypoxia"。该研究发现:乙酸除了作为脂类合成的底物以外,还可以通过独特的表观遗传学机制促进肿瘤细胞的脂肪酸从头合成过程。这项成果揭示了新的肿瘤细胞代谢特征,对后续临床应用具有重要意义。

       低氧条件下,肿瘤细胞会从外界环境中摄取更多的乙酸用于补充细胞内的乙酰辅酶A库,并进一步供应脂肪酸合成途径,促进肿瘤生长。但是肿瘤细胞如何高效利用乙酸维持脂肪酸合成,其机制仍不清楚。雷群英教授领衔的肿瘤代谢课题组的研究揭示了乙酸通过表观调控机制促进脂肪酸合成的新机制:在低氧条件下,肿瘤细胞摄取更多的乙酸;乙酸能够提高组蛋白H3K9、H3K27和H3K56的乙酰化水平,并呈时间和剂量依赖性。与此同时,乙酸选择性激活脂合成相关代谢基因的表达,尤其是FASN和ACACA的表达。进一步研究发现,乙酸可以增加FASN和ACACA基因启动子区域组蛋白H3K9、H3K27和H3K56的乙酰化水平,进而增强FASN和ACACA的转录,促进脂肪酸的合成,帮助肿瘤细胞在低氧压力下存活。乙酰辅酶A合成酶ACSS1和ACSS2,共同介导了乙酸的表观调控过程。更为重要的是,在临床肝癌组织中,ACSS1/2的表达水平与FASN及组蛋白H3的乙酰化水平呈现显著正相关,表明该研究成果对肿瘤的预防和治疗具有重要的理论指导意义。

       我院博士研究生高雪和上海交通大学林树海副教授为本文的共同第一作者,我院博士研究生陈佳佳出色的完成了质谱分析工作,该项目同时得到了我院医学系统生物学研究中心的大力支持。雷群英教授和杨芃原教授为该论文的共同通讯作者。项目得到了国家自然科学基金重点项目、国家杰出青年科学基金和重大科学研究计划项目的资助。

原始论文: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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