徐冰潔 葉蔚
近年來,我國結(jié)直腸腺瘤(colorectal adenoma,CRA)發(fā)生率以及結(jié)直腸癌(colorectal cancer,CRC)發(fā)生率、病死率明顯升高[1-2]。其中CRA包括早期腺瘤(畸形隱窩灶)、傳統(tǒng)腺瘤(管狀腺瘤、絨毛狀腺瘤和管狀絨毛狀腺瘤)、鋸齒狀腺瘤(傳統(tǒng)鋸齒狀腺瘤、廣基鋸齒狀腺瘤息肉、混合增生性息肉和鋸齒狀腺瘤)和杵狀-微管腺瘤等。通過腺瘤-癌序列途徑,CRA可進展成為CRC。脂質(zhì)是脂肪(即甘油三酯)和類脂(包括膽固醇、磷脂等)的總稱;脂質(zhì)代謝紊亂對CRA發(fā)生、進展具有重要作用。本文就近年來關(guān)于脂質(zhì)及其代謝與CRA相關(guān)性的研究進展作一綜述。
1.1 甘油三酯與CRA的相關(guān)性 甘油三酯是脂質(zhì)的重要組成部分,可以水解成甘油和脂肪酸;而脂肪酸活化后在細胞線粒體中經(jīng)β-氧化分解并釋放能量。人體只能合成飽和脂肪酸(saturated fatty acid,SFA),通過乙酰CoA羥化,在脂肪酸合成酶體系的催化下經(jīng)一系列反應(yīng)合成。SFA可脫氫生成不飽和脂肪酸(unsaturated fatty acid,UFA),包括單不飽和脂肪酸(monounsaturated fatty acid,MUFA)、多不飽和脂肪酸(polyunsaturated fatty acids,PUFA)。
SFA多存在于動物脂肪,也可存在于椰子油、可可油、棕櫚油等植物中。研究證明,攝入過多富含SFA的飲食,可促進CRA的發(fā)生、發(fā)展[3-8]。學(xué)者認為膳食中攝入較多SFA可能會影響肥胖及代謝相關(guān)基因,誘導(dǎo)胰島素抵抗,通過激活Toll受體4(TLR4)和脂多糖受體(LPS)來誘導(dǎo)巨噬細胞核因子-κB(NF-κB)信號通路的激活和COX-2的表達,從而促進前列腺素2(PGF2)的生成[8-10]。PGF2是促炎介質(zhì),可以刺激細胞的遷移和增殖,促進腫瘤新血管的形成,抑制細胞的衰老,從而增加CRC的發(fā)生風(fēng)險。此外,高脂飲食會增加體內(nèi)膽固醇的分泌。膽固醇的最終去路是膽汁酸,而膽汁酸在腸道中可以進一步代謝形成致癌物質(zhì),促進CRA的發(fā)生、發(fā)展;也能誘導(dǎo)CRC細胞中COX-2的表達,從來抑制癌細胞凋亡,促進血管生成[8]。
油酸是人體組織中含量最豐富的MUFA之一,也是橄欖油及動物食品中主要的MUFA。許多研究證明,地中海飲食(多使用橄欖油烹飪)可減少CRA的發(fā)生風(fēng)險[11-12]。Borzi等[13]認為油酸具有較強的抗氧化性,可以介導(dǎo)COX-2的早期下調(diào)、減少Bcl-2的表達,從而誘導(dǎo)細胞凋亡和分化。Niso-Santano等[14]研究發(fā)現(xiàn),油酸還可以誘導(dǎo)完整高爾基體來導(dǎo)致細胞凋亡,而此過程并不依賴于BECN1/PIK3C3復(fù)合物非經(jīng)典自噬反應(yīng)。
PUFA不能由人體合成,只能從食物中攝取。研究發(fā)現(xiàn),PUFA包括n-3PUFA、n-6PUFA,對炎癥和癌癥的發(fā)生、發(fā)展具有一定的作用:n-3PUFA可以減少CRA的發(fā)生、發(fā)展,而n-6PUFA則增加CRA的發(fā)生風(fēng)險[15-18]。它們是環(huán)加氧酶、脂氧酶、細胞色素P450單氧合酶的底物,會產(chǎn)生不同的最終產(chǎn)物。n-6PUFA可通過生物合成為類二十烷酸(如PGF2、血栓烷A2和白三烯B4等),可通過激活腫瘤上皮細胞受體調(diào)節(jié)細胞增殖、凋亡和侵襲,可誘導(dǎo)上皮細胞分泌腫瘤生長因子、炎性介質(zhì)來促進腫瘤血管生成,最終促進CRA的發(fā)生、發(fā)展。而n-3PUFA通過競爭性抑制n-6PUFA,阻斷COX介導(dǎo)的類十二烷酸的生物合成,減少炎癥反應(yīng),從而降低CRA的發(fā)生風(fēng)險。
1.2 膽固醇與CRA的相關(guān)性 研究證明,血清膽固醇升高會增加CRA發(fā)生、發(fā)展的風(fēng)險[19-20]。膽固醇水平變化可影響脂肪結(jié)構(gòu),激活或抑制免疫系統(tǒng)(T細胞受體、B細胞受體等)、細胞存活及增殖信號的傳導(dǎo)(胰島素受體、H-RAS等),最終導(dǎo)致腫瘤的發(fā)生、發(fā)展和侵襲[20]。Ding等[21]認為膽固醇可通過細胞膜受體直接激活致癌信號。此外,膽固醇最終轉(zhuǎn)化為膽汁酸,亦能促進CRA的發(fā)生、發(fā)展[8]。
1.3 磷脂與CRA的相關(guān)性 磷脂是組成生物膜的重要成分,參與細胞代謝和信號傳導(dǎo)。磷脂代謝失調(diào)可影響細胞的生長、繁殖和凋亡,進而影響CRA和CRC的發(fā)生、發(fā)展。研究表明,環(huán)狀磷脂酸(CPA)具有獨特的生物活性,可以抑制有絲分裂的過程,抑制癌細胞的侵襲和轉(zhuǎn)移;還可以抑制環(huán)核苷酸磷酸二酯酶3B的活性,刺激細胞內(nèi)cAMP水平的增加,激活PKA通路,從而抑制CRC的發(fā)生、發(fā)展[22]。磷脂酶A2G1B的多態(tài)性與CRC的敏感性相關(guān)。磷脂酶A2G1B的產(chǎn)物胰磷脂酶A2可催化食物中磷脂釋放脂肪酸,最終形成細胞磷脂中的花生四烯酸(AA);而AA 通過 PTGS(COX)/LOX途徑產(chǎn)生類二十烷酸,進而促進CRA的發(fā)生、進展和惡化[23]。
2.1 脂質(zhì)氧化應(yīng)激及其產(chǎn)物對CRA的影響 脂質(zhì)代謝紊亂可增強脂質(zhì)氧化應(yīng)激反應(yīng),進而導(dǎo)致CRA的進展和惡化[21,24-25]。脂質(zhì)氧化應(yīng)激產(chǎn)生的反應(yīng)性中間體可以分層改變膜層,并引起PUFA的脂質(zhì)過氧化,產(chǎn)生脂過氧自由基;脂過氧自由基又與脂質(zhì)反應(yīng),生成脂質(zhì)自由基和脂質(zhì)氫過氧化物。其中間體及脂質(zhì)過氧化物可調(diào)節(jié)基因表達、細胞增殖等細胞功能,從而引起結(jié)直腸細胞的氧化應(yīng)激,促進CRA發(fā)生、進展[26]。研究表明,低密度脂蛋白可促進CRC細胞內(nèi)自由氧(ROS)的合成,以及蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和DNA氧化,導(dǎo)致氧化還原失衡及氧化應(yīng)激,誘導(dǎo)促炎分子或抗炎分子的分泌,進而促進CRC的發(fā)生、發(fā)展[19]。此外,ROS的增加亦可影響MAPK信號通路,激活其在有絲分裂、細胞增殖、細胞凋亡及細胞運動的重要機制,加快癌變的進程[19]。
2.2 腫瘤相關(guān)性脂肪細胞因子對CRA的影響 在脂肪細胞的合成與分解代謝中,機體可分泌數(shù)十種細胞因子,包括脂聯(lián)素、瘦素等。而這些細胞因子在CRA的發(fā)生、進展中具有重要作用。
2.2.1 脂聯(lián)素 又被稱為Acrp30、AdipoQ、apM1或GBP28,是有脂肪細胞分泌的30-kDa脂肪細胞因子激素,可通過結(jié)合其受體Adipo-R1和Adipo-R2來介導(dǎo)抗腫瘤及抗血管生成作用[27]。許多流行病學(xué)及臨床研究結(jié)果證明,脂聯(lián)素可抑制CRC的發(fā)生、發(fā)展[28-29]。但在晚期CRC患者中,脂聯(lián)素與長期生存時間無明顯關(guān)聯(lián)[30]。Tae等[28]認為脂聯(lián)素可下調(diào)CRC細胞的COX-2,上調(diào)T-鈣黏蛋白mRNA表達,對CRC具有直接抑制作用。
2.2.2 瘦素 與脂聯(lián)素同源,是白色脂肪分泌的蛋白類激素。它作用于下丘腦的代謝調(diào)節(jié)中樞,可以抑制食欲,減少能量攝取,增加能量消耗,進而抑制脂肪合成。研究表明,瘦素對CRC的發(fā)生、進展具有抑制作用[31]。一項對我國超重CRC患者的橫斷面和前瞻性研究發(fā)現(xiàn),其血清瘦素水平明顯高于結(jié)腸切除術(shù)患者[32]。Akt/mTOR/70S6K是腫瘤生長、發(fā)展的關(guān)鍵途徑,而瘦素可通過上述信號通路調(diào)節(jié)CRC細胞的增殖和凋亡。此外,有研究認為MPS-1的CRC的啟動因子,通過與瘦素的相互作用來激活JNK/c-Jun信號通路,從而誘導(dǎo)腫瘤細胞的生長,抑制CRC細胞的凋亡[33]。
近年來國內(nèi)外關(guān)于脂質(zhì)及其代謝與CRA相關(guān)性的研究正在進一步開展中,以便更好地了解脂質(zhì)及其代謝在腺瘤-癌序列進展中的特定作用,可能為CRA的發(fā)現(xiàn)與治療提供新的思路。雖然,目前臨床上對脂質(zhì)生物標(biāo)志物的研發(fā)尚缺乏統(tǒng)一的認識和研究方法,但在不久的將來,研究結(jié)果一定可以推廣世界,惠及廣大患者。