发现代谢物在细胞代谢中的新作用

一项研究表明，由生物化学和分子遗传学副教授 Issam Ben-Sahra 博士领导的研究人员发现了细胞代谢如何随着嘧啶水平的变化而波动，嘧啶是细胞用来制造 DNA 和 RNA 的代谢物。发表在《科学》杂志上。

在这项研究中，研究人员利用代谢组学和 CRISPR-Cas9 基因组编辑来靶向并抑制来自 HeLa 细胞系的人宫颈癌细胞中的嘧啶合成。他们发现，降低细胞中的嘧啶水平也会降低葡萄糖氧化，即细胞在线粒体中分解葡萄糖并将其加工成 ATP(细胞用作能量)的能力。

“当我们吃食物时，葡萄糖进入细胞并通过克雷布斯循环被线粒体氧化，这对于代谢葡萄糖至关重要。我们发现嘧啶的一个未知作用，因为它们需要维持葡萄糖氧化过程，”Ben-Sahra说。

具体来说，科学家们发现嘧啶维持了一种叫做丙酮酸脱氢酶的酶的活性，该酶支持克雷布斯循环释放营养物质中储存的能量，并且还支持细胞通过前脂肪细胞的分化产生脂质的能力。

“我们发现嘧啶是维持这些称为前脂肪细胞的干细胞样脂肪细胞分化为脂肪细胞所必需的。因此，如果减少嘧啶合成，就会降低这些细胞制造脂肪细胞的能力，”Ben-Sahra说。

Ben-Sahra 表示，这些发现可能有助于为针对人类细胞中嘧啶合成的新治疗策略提供信息，其目标是减少脂肪细胞和多余脂肪组织的丰度，这可能导致不良的健康结果和代谢疾病的发展。

Ben-Sahra 补充道，此前的工作还表明，抑制嘧啶合成可能有助于减少肿瘤生长，嘧啶合成抑制剂目前正在癌症治疗的临床试验中进行测试。

“回顾起来，看看服用这些抑制剂来对抗癌症的患者体重是否也会减轻，这将是很有趣的，”他说。

Ben-Sahra 实验室的博士后 Umakant Sahu 博士和 Elodie Villa 博士是该研究的共同第一作者。