维生素D不仅是一种必需营养素,还是激素钙三醇(calcitriol)的前体,对健康至关重要:它调节肠道对骨骼所需的磷酸盐和钙的吸收,以及细胞生长和肌肉、神经细胞及免疫系统的正常功能。
近日,发表在《Frontiers in Endocrinology》上的一项研究首次表明,一个名为 SDR42E1 的特定基因在从肠道吸收维生素D并进一步代谢过程中起着关键作用——这一发现可能在精准医学中具有广泛应用,包括癌症治疗。
“我们的研究显示,阻断或抑制 SDR42E1 可能选择性地阻止癌细胞的生长,”卡塔尔哈马德·本·哈利法大学(Hamad Bin Khalifa University)健康与生命科学学院教授兼研究副院长、该研究的通讯作者Georges Nemer博士表示。
有缺陷的基因拷贝
Nemer 及其同事受到先前研究的启发,这些研究发现位于第16号染色体上的 SDR42E1 基因的一个特定突变与维生素D缺乏有关。该突变导致蛋白质被截断,从而失去活性。
研究人员使用CRISPR/Cas9基因编辑技术,将一种结直肠癌患者细胞系HCT116中的 SDR42E1 活性形式转化为非活性形式。在HCT116细胞中,SDR42E1的表达通常非常丰富,表明该蛋白质对其生存至关重要。
一旦引入有缺陷的 SDR42E1 拷贝,癌细胞的存活率骤降53%。多达4,663个“下游”基因的表达水平发生了变化,表明 SDR42E1 是细胞健康所需多种反应中的关键分子开关。许多这些基因通常参与与癌症相关的细胞信号传导以及类胆固醇分子的吸收和代谢——这与 SDR42E1 在钙三醇合成中的核心作用一致。
这些结果表明,抑制该基因可以选择性地杀死癌细胞,同时不伤害邻近细胞。
双重作用
“我们的研究为精准肿瘤学开辟了新的潜在路径,但要转化为临床应用仍需大量验证和长期开发,”约旦安曼中东大学(Middle East University)教授、该研究的第一作者Nagham Nafiz Hendi博士表示。
但研究人员还想到,除了通过剥夺某些细胞的维生素D来抑制其生长,还有其他可能的应用。目前的结果表明,SDR42E1 具有双重作用:通过基因技术人工“上调”局部组织中 SDR42E1 的水平,同样可能带来益处,从而利用钙三醇已知的多种健康效应。
“由于 SDR42E1 参与维生素D代谢,我们也可以在维生素D起调节作用的许多疾病中将其作为靶点。”
——Georges Nemer博士,哈马德·本·哈利法大学
“例如,营养学研究指出,这种激素可以降低患癌症、肾病以及自身免疫和代谢紊乱的风险。”
但 Hendi 警告说,“这些更广泛的应用必须谨慎进行,因为 SDR42E1 对维生素D平衡的长期影响仍有待充分理解。”
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