胰腺癌(PDAC)是美国第三大癌症相关死亡原因,预计到2030年,其癌症相关死亡人数将超过直肠癌。新增证据表明高脂饮食(HFD)、代谢综合征(MetS)和胰腺癌风险增加之间存在关联。
研究者选用Panc02细胞对8 - 12周龄的C57BL/6小鼠进行皮下注射,构建原位胰腺癌荷瘤小鼠模型,比较低脂饮食(LFD)及高脂饮食(HFD)对癌症进展的影响。随后采用免疫组织化学方法对肿瘤进行定量分析,同时测定血清细胞因子水平。对高浓度游离脂肪酸OA培养的Panc02(小鼠)和MiaPaCa-2(人)胰腺癌细胞进行增殖、迁移试验和上皮间充质转化因子表达检测实验。
结果
>> 与LFD荷瘤小鼠相比, HFD荷瘤小鼠的体重明显增加,且肿瘤体积增大三倍,腹股沟周围脂肪垫的平均重量显著增高;
>> 与LFD荷瘤小鼠的肿瘤脂肪(16%)相比,HFD组肿瘤的肿瘤脂肪细胞明显增加(75%),37.5%的HFD荷瘤小鼠发生了肝转移,而LFD小鼠没有发现任何肝转移的证据;
>> 与LFD荷瘤小鼠相比,HFD荷瘤小鼠出现代谢紊乱特征。
图1 HFD、LFD诱导原位胰腺癌体内肥胖模型比较
在研究者的原位癌模型中,观察到几种代谢紊乱与人类代谢的异常相一致。例如,GLP-1和胰高血糖素均显著升高。GLP-1是葡萄糖存在时一种非常有效的胰岛素分泌刺激剂,胰高血糖素与高血糖症有关。相反,HFD荷瘤小鼠的抵抗素水平明显低于LFD荷瘤小鼠,表明HFD组的胰岛素敏感性。
>> 游离脂肪酸OA对两种不同的胰腺腺癌细胞系:Panc02(小鼠)和MiaPaCa-2(人)均具有促增殖作用;
>> 游离脂肪酸OA对Panc02细胞的迁移能力增强了近67%,对MiaPaCa-2细胞的迁移增加了65%
>> 检测两种代谢综合征(EMTs)标记物ZEB1和SNAI1的信使RNA表达水平,在Panc02细胞种观察到SNAI1、ZEB1比对照组增加1.75倍、3倍。
图2 游离脂肪酸OA促进胰腺癌细胞增殖和迁移
在两种不同的胰腺癌(PDAC)细胞系中,OA(一种显著的单不饱和脂肪酸)直接促进了胰腺癌细胞的增殖和迁移,并可以诱导EMT转录因子SNAIL和ZEB的表达,这表明OA可能是EMT的直接介导者。
总结
高脂肪条件下可导致侵袭性胰腺癌,过量的脂肪细胞会释放促炎信号,影响新陈代谢的细胞因子,在不断发展的预防医学领域中,预防肥胖是至关重要的。
致敬 辛苦工作的科研工作者!
参考文献
Garcia D I , Hurst K E , Bradshaw A , etal. High-Fat Diet Drives an Aggressive Pancreatic Cancer Phenotype[J]. Journalof Surgical Research, 2021, 264(Suppl 3):163-172.