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维生素C作用盘点 维生素C竟然可以调节干细胞功能!

发布时间:2019-07-09 11:01:09 来源:生物帮

维生素C可能是人们最常提及的维生素了。它是白色有酸味的物质,由于它具有防治坏血病的功效,又被称为抗坏血酸。所谓坏血病,是由于缺乏维生素C而引起全身性出血的一种疾病,典型的成人坏血病表现为困倦、易疲劳,皮肤干燥、毛囊角化、毛囊周围出血,牙齿松动甚至脱落,皮下出血,出现紫斑,肌肉关节疼痛。严重者可能出现内脏出血,有血尿、黑便,甚至死亡。

关于干细胞代谢知之甚少,但来自UT西南大学儿童医学中心研究所(CRI)的一项新研究发现,干细胞摄取异常高水平的维生素C,然后调节其功能并抑制其发展。白血病。

“我们已经知道,抗坏血酸(维生素C)水平较低的人患癌症风险增加,但我们还没有完全理解为什么。我们的研究提供了部分解释,至少对于血液形成系统,“CRI主任Sean Morrison博士说。

干细胞的代谢在历史上一直难以研究,因为代谢分析需要大量细胞,而身体每个组织中的干细胞很少。研究期间开发的技术发表在“自然”杂志上,研究人员可以常规测量稀有细胞群(如干细胞)中的代谢物水平。

这些技术使研究人员发现,骨髓中的每种血液形成细胞都有不同的代谢特征 - 以自己的方式摄取和使用营养素。干细胞的主要代谢特征之一是它们吸收异常高水平的抗坏血酸。为了确定抗坏血酸是否对干细胞功能很重要,研究人员使用了缺乏古洛糖酸内酯氧化酶(Gulo)的小鼠 - 一种关键酶,大多数哺乳动物,包括小鼠,但不是人类,用它来合成自己的抗坏血酸。

酶的缺失需要Gulo缺陷小鼠专门通过他们的饮食获得抗坏血酸,就像人类一样。这使得CRI科学家严格控制小鼠的抗坏血酸摄入量,并使他们能够模仿大约5%健康人体内的抗坏血酸水平。在这些水平上,研究人员预计抗坏血酸的消耗可能导致干细胞功能的丧失,但惊讶地发现相反的情况也是如此 - 干细胞实际上已经获得了功能。然而,这种增加是以增加白血病病例为代价的。

“干细胞使用抗坏血酸来调节DNA上某些化学修饰的丰度,这是表观基因组的一部分,”该研究的第一作者,CRI助理教练和皇家展览委员会的Michalis Agathocleous博士说。 1851年研究员。“表观基因组是细胞内的一组机制,可以调节哪些基因打开和关闭。因此,当干细胞不能获得足够的维生素C时,表观基因组可能会以增加干细胞功能的方式受损,但也会增加患白血病的风险。“

研究显示,这种风险增加部分与抗坏血酸如何影响被称为Tet2的酶有关。使Tet2失活的突变是白血病形成的早期步骤。CRI科学家表明,抗坏血酸的消耗会限制组织中的Tet2功能,从而增加白血病的风险。

这些发现对于具有称为克隆性造血的常见癌前病症的老年患者具有意义。这种情况使患者患白血病和其他疾病的风险更高,但是为什么某些病情患者会发生白血病而其他患者却没有这种情况,这一点并不十分清楚。本研究的结果可能会提供一个解释。

“克隆性造血患者中最常见的突变之一是丢失一份Tet2。我们的研究结果表明,克隆性造血和Tet2突变的患者应特别小心,以获得100%的每日维生素C需求,“莫里森博士说。“因为这些患者只剩下Tet2的一个良好副本,他们需要最大化剩余的Tet2肿瘤抑制活性以保护自己免受癌症。”

Hamon干细胞和癌症生物学实验室的研究人员,其中Morrison博士也是任命,打算使用作为本研究的一部分开发的技术来寻找控制干细胞功能和癌症发展的其他代谢途径。他们还计划进一步探索维生素C在干细胞功能和组织再生中的作用。

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