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Nature子刊:口服牛奶EVs诱导原发肿瘤衰老但会加速癌症转移

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发表于 2021-7-8 18:16:25 | 显示全部楼层 |阅读模式
Nature子刊:口服牛奶来源的细胞外囊泡诱导原发肿瘤衰老但会加速癌症转移

食物中的细胞外囊泡是近年来的新兴热点领域,已经有很多研究人员和研发公司关注食物中的细胞外囊泡的在生理调控和药物递送方面的潜在作用。牛奶是我们日常生活中经常消费的饮品,已有团队开始开发牛奶来源的细胞外囊泡的应用场景。但是,作为一种生物材料,牛奶来源细胞外囊泡对受体个体的影响研究还较为少见。近期,来自澳大利亚拉筹伯大学细胞外囊泡研究中心的研究人员们分析了口服牛奶来源细胞外囊泡对肿瘤的影响,相关成果以“Oraladministration of bovine milk-derived extracellular vesicles induces senescencein the primary tumor but accelerates cancer metastasis”为题发表在Nature Communications上。


摄入的膳食 RNA 可能在宿主生物中具有一定的生物利用度,这使得它们能够在宿主生物的组织中调控基因表达和生物表型,这些发现已经点燃了学界对跨界和跨物种生物分子交流的研究兴趣。近年的研究证明,人血清中高水平的外源植物 miR159 与乳腺癌的发病率和进展呈负相关,这一研究结果使得跨界生物分子交流的概念得到了进一步认可。与这一观察结果相一致的是,miR159 的口服给药显着降低了异种移植乳腺肿瘤的负担。虽然这些观察结果挑战了现有的范式,并强调了膳食 RNA 可以通过食物摄入吸收、在血液中循环、到达各个器官并调节基因表达,但它也引发了转基因生物监管委员会之间的额外辩论。此外,这一概念受到少数严格控制变量研究的挑战,这些研究强调核酸的不稳定性,认为核酸最终会在哺乳动物胃肠道的膜屏障和核酸酶的作用下被屏蔽和降解。此外,由于一些研究缺少严格对照分析,批评者经常将这些跨界生物分子调控现象归因于饮食引发的内源性 RNA表达变化。虽然脂质双层细胞外囊泡 (EVs) 被认为是丰富的蛋白质和 RNA 货物的保护者,但支持通过 EVs 进行跨物种/界交流的具体体内证据是有限的,因此这个概念仍然存在争议。
在我们的饮食来源中,牛奶是消费量最高的饮品之一,现有研究表明牛奶中含有丰富的 EV。牛奶是一种独特而复杂的表观遗传印记系统,它已经进化到专门支持出生后的生长,并对人类的生长和发育产生了显着的影响。作为一种极其复杂的专为调节新生儿发育而设计分泌产品,其在整个生命周期中的持续消费可能对人类健康产生重大影响。未被加工的牛奶和商品化的牛奶都已被证明含有携带丰富 RNA 和蛋白质货物的 EV。EVs能够保护囊泡腔内的分子(蛋白质和 RNA)免受严酷的降解条件的影响,最近已经证明,牛奶来源的 EVs可以在体外被人和鼠肠道上皮细胞吸收。
在这项研究中,作者们使用牛奶来源的 EV 口服给药于各种小鼠模型,并评估了它们在跨物种交流中的作用。结果表明,口服牛奶来源的 EV 能够抵抗肠道的恶劣环境,并且在包括肝脏在内的许多小鼠器官中具有生物利用度。定量蛋白质组学分析证实,在口服乳源性 EV 的小鼠肝组织中存在牛特异性蛋白型肽。摄入牛奶来源的 EV 可减少原发肿瘤的生长并减轻癌症引起的体重减轻。有趣的是,尽管原发肿瘤大小减少,牛奶来源的 EVs 增加了各种癌症模型中的转移,而转移是造成癌症患者死亡的主要原因,这提示我们,牛奶类饮品可能引发癌症致命步骤的发生。这些结果强调了牛奶来源的细胞外囊泡在跨物种交流中的作用及其在调节癌症进展和转移中依赖于囊泡内容物的作用。


研究结论模式图

编者注:过去有过一些类似的研究关注生物活性分子在物种间的传递及跨物种的调控作用。这篇研究报道延续了过去研究的思路,但是利用严格的实验证实了牛奶来源的细胞外囊泡可以传递生物活性分子到受体个体并影响个体的生理状态。但是,该研究与过往的研究都采用了大剂量施用相关分子或囊泡来提升表型的差异度,这也是跨物种生物分子调控理论的支持者和反对者争论的焦点。毕竟,日常生活中,我们不会摄入如此大量的牛奶来源细胞外囊泡。相关结果确实值得商榷,我们将持续关注相关报道并为大家推荐最新研究进展。

参考文献:Oraladministration of bovine milk-derived extracellular vesicles induces senescencein the primary tumor but accelerates cancer metastasis

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