口服牛乳来源的细胞外囊泡可诱导原发肿瘤衰老,但加速肿瘤转移

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关于饮食中的细胞外小泡(EV)可以被消耗生物体的肠道吸收,并在各种器官中被生物利用,进而产生表型变化的观点是有很大争议的。在这里,作者从原料和商业牛乳中分离出EV,并通过电子显微镜、纳米颗粒跟踪分析、Western blotting、定量蛋白质组学和小RNA测序分析对其进行表征。口服牛乳来源的EV在小鼠体内能在严酷的肠道降解条件下存活下来,随后在多个器官中被检测到。口服乳源EVS给植入了结直肠癌细胞和乳腺癌细胞的小鼠,可以降低原发肿瘤的负担。有趣的是,尽管原发肿瘤生长减少,但乳源性EV加速了乳腺癌和胰腺癌小鼠模型的转移。蛋白质组学和生化分析显示,乳源EVS治疗可诱导癌细胞衰老和上皮向间充质转化。EV给药的时机至关重要,因为原发肿瘤切除后口服EV可以逆转乳源EV在乳腺癌模型中的促转移作用。综上所述,作者的研究提供了基于上下文的和相反的乳源EV作为肿瘤转移诱导者和抑制者的作用。

图片来源:https://doi.org/10.1038/s41467-021-24273-8

摄取的食物rna在宿主生物体中可能是生物可利用的,其调节组织中的基因表达和生物体表型的能力已经点燃了人们对跨王国和跨物种交流的前所未有的兴趣,这一想法已经引起了人们对跨物种交流的前所未有的兴趣。当人血清中高水平的外源植物miR159与乳腺癌的发生和发展呈负相关时,跨物种交流的概念进一步加强。与这一观察结果相印证的是,口服miR159显著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,并强调饮食rna可以通过食物摄入吸收,在血液中循环,到达不同的器官和调节基因表达,但它也在转基因生物的监管委员会中引发了额外的辩论。然而,这一概念受到了少数几项控制良好的研究的挑战,这些研究强调核酸的不稳定性,这些核酸最终会屈服于哺乳动物胃肠道的膜屏障和核酸酶。此外,由于没有遵守严格的程序,这些观察结果经常被批评为饮食反应性内源性RNA或人工制品。虽然脂质双层胞外囊泡(Evs)被认为是丰富的蛋白质和rn8-11货物的保护者,但通过evs支持跨物种交流的具体体内证据是有限的,因此这一概念仍然存在争议。

在哺乳动物的饮食来源中,牛奶是消费最多的饮料之一,含有丰富的EVs。牛奶是一种独特的复杂的表观遗传印记系统,它的进化是为了特别支持出生后的生长,并对人类的生长和发育产生了显著的影响。作为一种极其复杂的分泌性产品,专为调节新生儿发育而设计,其终生持续摄入可能会对人类健康产生重大影响。raw和CM都被证明含有ev,携带富含rna和蛋白质的货物。EVS使腔内货物(蛋白质和RNA)免受恶劣降解条件的影响,18最近的研究表明,体外培养的人和小鼠肠上皮细胞已经摄取了来自乳汁的EVS。

研究机制图

图片来源:https://doi.org/10.1038/s41467-021-24273-8

在这项研究中,牛乳来源的EV被口服给不同的小鼠模型,并评估它们在跨物种交流中的作用。口服牛奶来源的EV可以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都有生物利用度。定量蛋白质组学分析证实,口服乳源EV的小鼠肝组织中存在牛特异性蛋白型肽。摄入牛乳衍生的EV可减少原发肿瘤的生长,并减轻由癌症引起的体重减轻。有趣的是,尽管原发肿瘤体积缩小,但乳源性EVS在各种癌症模型中增加了转移,提高了饮食可能对这种疾病的致命步骤产生的严重影响。这些结果强调了乳源EV在跨物种交流中的作用,以及它们在调节癌症进展和转移中的重要上下文依赖性作用。

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