地塞米松棕榈酸酯

如果我们不幸罹患上了癌症，除了积极治疗之外，医生更多地是建议我们要清淡饮食，忌大油大肉，做到均衡营养，从生活习惯上延缓癌症的转移或者复发。这一观点的流行也得益于大家知道癌症是由多因素导致的，不仅包括基因突变还包括环境，甚至是不良的生活习惯。科学研究也支持这一观点，比如高脂饮食（详见BioArt报道：Cell Stem Cell | 高脂饮食促进肿瘤发生的新机制——抑制肠道干细胞MHCII表达）、肥胖（详见BioArt报道：Cell Meta | 肥胖驱动乳腺癌发生发展的机制）等就是癌症的高危因素。这之中，脂肪酸与其转运蛋白CD36就与癌症的发生、发展和药物抵抗有关（详见BioArt报道：Nature | 低糖饮食不仅降糖还抑癌，关键取决于脂代谢）。那么在我们的日常膳食中，哪种脂肪酸与癌症发展有关以及其机制是什么呢？2021年11月10日，西班牙巴塞罗那科学技术研究院的Salvador Aznar Benitah、Gloria Pascual和美国西北大学Ali Shilatifard合作在Nature上发表了文章Dietary palmitic acid promotes a prometastatic memory via Schwann cells，揭示了棕榈酸而不是油酸或者亚油酸可以促进小鼠口腔癌和黑色素瘤的转移。研究人员选择了食用油中常见的棕榈酸（palmitic acid，PA，棕榈油中主要的饱和脂肪酸）、油酸（OA，oleic acid）和亚油酸（LA，linoleic acid）作为研究对象，并利用这三种脂肪酸处理人口腔鳞状细胞癌细胞（OSCC）4天（棕榈酸300uM，在人血液生理浓度内；油酸和亚油酸均为50uM，避免脂毒性），之后再将处理的细胞异种移植到到小鼠身上，发现这三种脂肪酸均不能影响肿瘤的形成，但是只有棕榈酸却能够显著促进肿瘤的转移和转移灶的大小，并且能够诱导脂肪酸转运蛋白CD36的表达。棕榈酸的这种促转移能力是否是因为持续刺激而产生的呢？研究人员就先用不同的脂肪酸刺激口腔癌细胞4天，之后撤除脂肪酸14天，再将其移植到小鼠中，发现经过棕榈酸处理的癌细胞仍然表现出强大的促转移能力，油酸和亚油酸甚至有降低，另外棕榈酸在50uM时也表现出促转移能力。这一结果说明了棕榈酸甚至可以让癌细胞产生“转移记忆”。那么，日常使用棕榈油的效果如何呢？研究人员将OSCC移植到小鼠上，然后分别喂棕榈油、橄榄油和标准饮食10天，之后全部换成标准饮食养至死亡，杀死小鼠后将癌细胞纯化（CD36bright）进行二次移植并进行标准饮食，结果显示只有进棕榈油喂食的小鼠其癌细胞仍然具有强大的转移能力，不仅口腔癌细胞如此，黑色素瘤细胞亦是如此。如果敲除CD36或者中和CD36则会抑制肿瘤转移。细胞记忆与表观遗传有很大的关系。那么棕榈酸导致的肿瘤转移记忆是否也跟表观遗传有关系呢？研究人员在体外使用棕榈酸或油酸处理口腔癌细胞4天，之后撤除棕榈酸培养14天，进行ChIP-Seq（包括H3K4me3、H3K4me1、H3K27ac、H3K27me3、H3K9me3）。尽管H3K4me1, H3K27me3和H3K27ac的分布在棕榈酸处理4天后存在改变，但大部分在棕榈酸撤除14天后消退，只有H3K4me3形成了稳定的改变。GO分析显示这些H3K4me3改变的基因与神经发生和神经重塑有关，不仅如此，研究人员使用6-羟基多巴胺可以有效抑制癌细胞的转移。启动子转录因子结合实验揭示EGR2结合区域富集明显，敲除EGR2可以改变H3K4me3分布并能抑制癌细胞在体“转移记忆”。H3K4me3与甲基转移酶MLL/COMPASS家族有关，包括MLL1, MLL2, Set1A和Set1B。接下来便是确定癌细胞这一“转移记忆”具体和哪种甲基转移酶有关。在敲除Set1B后，棕榈酸导致的癌细胞“转移记忆”被抑制。前面讲到棕榈酸引起肿瘤细胞表观遗传改变的基因富集在与神经有关的基因上，那么这一“神经特征”是否会影响到肿瘤基质尤其是其中的神经相关细胞呢？研究人员对基质细胞进行了bulk RNA-seq，发现差异基因富集在与细胞外基质组织、神经生成、神经分布、胶质生成等相关的基因上，节点通路相互作用预测分析揭示与神经映射和施旺细胞（Schwann cell）发育相关的通路有关。于是，研究人员就进行了单细胞转录组分析，发现与肿瘤相关的施旺细胞和淋巴管内皮祖细胞改变最为明显。空间转录组分析也揭示施旺细胞在喂食棕榈油的小鼠癌症灶中浸润明显，使用胆碱酯酶ABC消化施旺细胞特异性的细胞外基质成分则能阻止棕榈酸的促转移能力。总之，该研究不仅揭示棕榈油中的棕榈酸可以促进小鼠口腔癌和黑色素瘤细胞的转移，通过表观遗传导致这些癌细胞形成“转移记忆”，也提示了长期食用棕榈油或是癌症转移的高危因素。原文链接：https://doi.org/10.1038/s41586-021-04075-0

中国科学院上海药物研究所研究员徐华强团队与山东大学教授孙金鹏团队、浙江大学教授张岩团队等首次解析了糖皮质激素与其膜受体GPR97和Go蛋白复合物的冷冻电镜结构，这也是国际上首次解析的黏附类GPCR与配体和G蛋白复合物的高分辨率结构。相关研究成果以Structures of glucocorticoid-bound adhesion receptor GPR97-Go complex为题，于2021年1月6日在线发表在Nature上。　　黏附类G蛋白偶联受体（Adhesion G protein-coupled receptors, aGPCRs）是GPCR超家族成员之一，在生物体一些重要的生理过程中发挥关键分子开关的作用，如脑的发育、水盐调节、炎症以及细胞命运决定等。与GPCR超家族其他成员相比，aGPCRs除了具有经典的7次跨膜核心（7TM）外，还具有较长的胞外区域，组成了拥有不同功能的结构域。目前普遍认为aGPCRs可被结合胞外的基质蛋白或可溶性小分子激活，然而，学界尚不清楚小分子配体是否可以直接结合7TM并激活受体。　　糖皮质激素对机体的发育、生长、代谢及免疫等功能发挥重要的调节作用，是机体应激反应最重要的调节激素和临床上使用最广泛的抗炎及免疫抑制剂之一。经典理论认为，糖皮质激素通过与糖皮质激素核受体结合，并穿过核孔，在细胞核内发挥调控相关基因表达的作用。该作用方式通常需要较长的反应时间，被称为基因组机制。徐华强课题组分别在2002年和2014年解析了糖皮质激素核受体与地塞米松（Cell, 110: 93-105）和内源性糖皮质激素——氢化可的松（Cell Research, 24: 713–726）的晶体结构，揭示了糖皮质激素识别与功能调控其核受体的机制，推动了糖皮质激素受体靶向药物的开发。此外，糖皮质激素被发现能够快速引起细胞和机体的变化，这提示生物体内可能存在糖皮质激素的膜受体，其能够介导糖皮质激素的快速反应。研究发现，糖皮质激素的快速反应与G蛋白有密切关系，Gi的抑制剂PTX能够抑制糖皮质激素的快速作用，并据此推测GPCR是糖皮质激素的潜在膜受体。孙金鹏和山东大学教授易凡团队等对GPR97进行了受体生理学和内源性配体发现等工作，发现包括糖皮质激素类的氢化可的松、可的松以及11-脱氧皮质醇等在内的内源性类固醇激素均能够激活GPR97，其中，地塞米松具有更强的GPR97激活能力，并最终确认Go是GPR97激活后偶联的G蛋白通路。　　在前期工作基础上，合作团队采用单颗粒冷冻电镜技术，分别对外源配体倍氯米松（BCM）以及内源性配体氢化可的松（cortisol）激活GPR97后形成的复合物进行了结构解析，最终分别获得了两个配体激活态的GPR97受体与Go蛋白的复合物结构，分辨率分别为3.1埃和2.9埃（图1a和1b）。　　与其他GPCR亚家族成员相比，GPR97的7TM呈现独特的空间分布，其螺旋展现出与其他受体不同的长度。根据传统理论，aGPCR特有的胞外GAIN结构域和7TM在激活GPCR的过程中作为整体发挥其核心功能，然而，研究人员在结构中首次发现糖皮质激素结合在GPR97 7TM核心中的一个椭圆形正构结合口袋（图1c）；此外，GPR97还展现出不同于其他A类GPCR成员的独特激活机制。GPR97序列中不含有保守的PIF、DRY和NPxxY等motif，其首先通过toggle switch W6.53识别配体并被激活。激活的受体借助首次发现的upper Quaternary core（UQC）将受体TM3-TM5-TM6捆绑在一起，继而通过HLY motif介导与Go蛋白的结合。受体7TM组成较大的胞内侧G蛋白结合口袋，3个胞内环均参与受体与G蛋白的相互作用，胞内环与受体的组成性激活密切相关；该研究中，研究人员还首次阐述了G蛋白的棕榈酰化修饰在其偶联GPCR中的关键作用。研究首次发现Gαo的α5螺旋C351位点被棕榈酰化修饰（图2），并进一步验证了该修饰在Go与GPR97的偶联中的独特作用。　　综上，合作团队首次发现了糖皮质激素的高亲和力膜受体，并通过单颗粒冷冻电镜技术，解析了黏附类GPCR家族中GPR97在糖皮质激素的激活作用下与Go蛋白复合物的结构，从而在近原子分辨率上揭示了糖皮质激素识别并激活膜GPR97，以及受体偶联Go蛋白的分子机制。该成果将对糖皮质激素膜受体功能研究和黏附类GPCR的激活机制理解发挥重要的示范及推动作用。　　上海药物所为该研究的第一完成单位。上海药物所与山东大学基础医学院联合培养博士生平玉奇，浙江大学基础医学院博士后毛春友，山东大学基础医学院副教授肖鹏、硕士研究生赵儒嘉，上海药物研究所研究员蒋轶为论文的共同第一作者；孙金鹏、张岩、徐华强为论文的共同通讯作者；易凡和山东大学教授于晓为论文的共同作者。研究工作得到国家基金委、科技部、上海市科委等单位的支持。　　论文链接图1.GPR97的冷冻电镜结构图2.Go棕榈酰化修饰

央视网消息：除了该停药不停药，记者在调查中还发现，一些养鸡场为了进一步缩短养殖周期，让本来已经速成的白羽鸡长得更快，还会偷偷给鸡喂食一些违禁药物。 　　记者在对养鸡场的进一步调查中发现，有的养鸡场偷偷给鸡喂食禁用药物。在袁家庄养鸡场，老板给鸡喂食利巴韦林等药物。记者注意到，这些药物都是人用药。 　　记者：这些都是人用的药? 　　平度市崔家集镇袁家庄养鸡场 袁老板：人药和兽药都是一样的。 　　根据我国《兽药管理条例》的规定，禁止将人用药品用于动物。在滕州市西郑庄养鸡场，记者同样看到该养鸡场使用禁用兽药“盐酸金刚烷胺”。 　　记者：金刚烷现在没用? 　　滕州官桥镇西郑庄养鸡场 邱老板：用了，昨天晚上用的金刚烷。 　　据了解，金刚烷胺和利巴韦林都是禁止兽用的抗病毒药品，早在2005年，农业部就发布《关于清查金刚烷胺等抗病毒药物的紧急通知》，明确规定禁止金刚烷胺、利巴韦林等抗病毒兽药的销售和使用。记者了解到，由于养鸡场每天给鸡喂大量的抗生素，导致一些病菌对抗生素产生耐药性，到养殖后期就有越来越多的鸡死亡。于是有的养鸡场为了缩短养殖周期，还要给鸡喂食一种特效药物。 　　记者：这个怎么有泡沫? 　　高密市小迟家庄养鸡场 张老板：药。 　　记者：早上喂的什么药? 　　老板：地塞米松。 　　记者：地塞米松? 　　老板：一次喂十盒。 　　据老板介绍，地塞米松在鸡喂了35天以后才能食用，喂食以后马上就有神奇的效果，一只鸡每天可以增重2两以上，喂食3-5天就能让鸡增重1斤左右。 　　高密市小迟家庄养鸡场 饲养员：哎呀可胖了，抱起来大的不会走。 　　记者：抱起来不会走?怎么啦? 　　饲养员：大的太胖了，走不动。 　　那么，这种神奇的药物究竟是什么呢?这家养鸡场的老板最后说出了实情。 　　高密市小迟家庄养鸡场 老板：地塞米松是激素，有刺激性，刺激鸡多采食。 　　据了解，地塞米松是肾上腺皮质激素类药，长期大量使用可引起动物体重增加、引发肥胖等症状。我国《兽药管理条例》明确规定，禁止在饲料和动物饮用水中添加激素类药品，但记者在调查中发现，给鸡偷喂激素的养鸡场并非少数，在平度市袁家庄养鸡场，记者看到，这家老板也给鸡偷喂激素地塞米松。在鸡出栏的时候，记者再次来到高密市小迟家庄的养鸡场，工人们正在把鸡运上车。 　　记者：你这个鸡卖给谁? 　　高密市小迟家庄养殖场 老板：卖给六和(公司)。 　　记者尾随运鸡车，看到这辆车开进了位于平度市崔家集镇的六和公司屠宰场。记者还发现，同样喂了激素地塞米松的袁家庄养鸡场的鸡也卖到了这家屠宰场。