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我院2011届校友王渭仓在肥胖与结肠癌关联的新分子机制上取得重要进展

作者:    来源:     发布日期:2018-06-13     浏览次数:

     

    【转自搜狐网2018年5月12日】 结肠直肠癌是胃肠道中常见的恶性肿瘤,病因还没有十分清楚,但是已经知道可能与一些癌前病变和因素有关,在最近的一项新发现中,美国的两位博士候选生和他们的顾问发现了一种新的分子机制,揭示了结肠直肠癌的主要危险因素。

    现状

    结肠直肠癌是胃肠道中常见的恶性肿瘤,2012年世界上有136万结直肠癌新发病例,在高发恶性肿瘤中结直肠癌排名第三,严重危害全人类的健康。结肠炎是指各种原因引起的结肠炎症性病变目,目前我国溃疡性结肠癌的发病率逐年上升,病程冗长,且有并发结肠癌的危险,越来越受到大家的重视。

    新的分子机制

    肥胖与增强的结肠炎症有关,这是结直肠癌的主要危险因素。 迄今为止,肥胖增强结肠炎症的机制还不清楚,并且控制肥胖诱导的结肠炎症和相关疾病的有效策略很少。 最近,从两位博士候选人王维灿和张建安以及他们的顾问张国栋在Massachusetts Amherst阿默斯特大学食品科学系的报告中可以知道,他们已经发现了一种新的分子机制来解释肥胖和增强的结肠炎症之间的联系,这是结肠直肠癌的主要危险因素。

sEH抑制酶

    加利福尼亚大学戴维斯分校科学家在内的研究小组首次提出,抑制一种被称为可溶性环氧化物水解酶sHE的酶可能会消除肥胖诱导结肠炎症的风险。他们指出,几种sEH抑制剂已知是其他炎症性疾病的因素,但之前并不适用于结肠癌,目前正在进行人体临床试验。

    资深作者张在文章中写道:在我们的小鼠研究中,肥胖诱导的结肠炎症可以通过抑制sEH来消除,因此我们发现了一个新的治疗靶点来治疗一种非常重要的疾病。

    现在sEH抑制剂已被用于治疗其他疾病,如疼痛和高血压,因此医学研究人员不需要重新设计一种全新的方法来使用他。张在做报告的时候严肃的警示:“我们希望这对人类来说是一种很有前途的治疗方法,但老鼠和人类是完全不同的,”有关sEH抑制酶的详细信息在美国国家科学院的早期在线期刊上可以查到。

    美国超过三分之一或34.9%的成年人都是肥胖的,而肥胖的个体患直肠结肠癌的风险比正常体重的人要高30-60%。在美国,结肠直肠癌是第三大常见病,并且是死于癌症的第二大病因。结肠炎症是结肠直肠癌症的早期预警信号,新的研究显示了肥胖为何以及如何在结肠炎症中增加风险。

代谢组学方法

    在这项研究中,研究人员使用液相色谱串联质谱(LC-MS / MS)为基础的代谢组学方法来分析瘦和肥胖小鼠组结肠中的信号脂质谱。这使他们能够鉴定在肥胖小鼠的结肠组织中失调的新的生物活性脂质。

  “代谢组学是寻找人类疾病的新生物标志物和解决途径的非常有力的工具,”第一作者王先生很激动表示:“我们发现,在肥胖小鼠的结肠中,sEH产生的代谢产物浓度较高,这导致我们发现sEH在肥胖小鼠的结肠中过度表达,并且其参与肥胖诱导的结肠炎症。”

    为了验证他们的发现,研究团队使用了三种不同的方法来研究sEH在肥胖诱导的结肠炎症中的作用。包括在实验中使用两种不同的sEH抑制剂以及基因修饰的基因敲除小鼠不产生sEH。在所有情况下,结果都是相似的。“阻断酶可防止小鼠发生结肠炎症,即使在高脂饮食的小鼠中,通过抑制sEH,可以完全阻断结肠炎症,”报告的共同撰写者张小姐从他们的报告中如是总结道。

    为了进一步探索,研究人员对实验性诱导结肠炎症的瘦和肥胖小鼠进行了另一项研究。教授指出,他们使用分子分析来跟踪名为Wnt的途径,因为大约90%的散发性结肠直肠癌在Wnt通路内会发生活化突变。他们发现肥胖增加了结肠Wnt信号的激活,但它也可以被两种不同的抑制剂敲除消除。

    在这里,使用基于LC-MS / MS的代谢组学,可溶性环氧化物水解酶(sEH)可能是肥胖诱导的结肠炎症的新型治疗靶点,sEH的药理学抑制剂正在针对多种疾病的人类临床试验中进行评估。

 

【校友信息】王渭仓,男,生物技术2013届本科毕业生,毕业后保送至华东师范大学攻读硕士学位,2014赴马萨诸塞大学安姆斯特分校攻读博士。

近年来发表文章:

1. Wang W*, Yang J.*, Zhang J.*, Wang Y., Hwang S., Qi W., Wan D., Kim, D., Sun, J., Sanidad K., Yang H., Park Y., Liu, J.-Y., Zhao, X., Zheng, X., Liu, Z., Hammock, B. D., & Zhang, G.: Lipidomic profiling reveals soluble epoxide hydrolase as a therapeutic target of obesity-induced colonic inflammation. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 115:5283-5288. (IF=9.6) (重要媒体报道:Boston Globe, Science Daily, AAAS-EurekAlert! Science News, News & Media of UMass Amherst and UC-Davis, 新华网、央视网、科学网、生物谷) (学术贡献评价:Yang G. (2018) Proinflammatory enzyme soluble epoxide hydrolase bridges obesity to colonic inflammation and potential carcinogenesis, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. doi: 10.1073/pnas.1807520115)

2. Yang H*, Wang W*, Gu M, Sanidad K, Song M, Liu Z, Xiao H, and Zhang G: Triclosan and triclocarban promote colitis and colon cancer through disrupting gut microbiota. Science Translational Medicine 10: eaan4116. DOI: 10.1126/scitranslmed.aan4116. (IF=15.8) (重要媒体报道:U.S. News & World Report, Los Angeles Times, Canadian Broadcasting Corporation (CBC), 新华网、生物通)

3. Nimiya Y*, Wang W*, Du Z, Sukamtoh E, Zhu J, Decker E, Zhang G: Redox modulation of curcumin stability: Redox active antioxidants increase chemical stability of curcumin. Molecular nutrition & food research 2016, 60(3):487-494. (封面文章) (IF=4.5)

4. Wang W*, Sukamtoh E*, Xiao H, Zhang G: Curcumin inhibits lymphangiogenesis in vitro and in vivo. Molecular nutrition & food research 2015, 59(12):2345-2354. (IF=4.5)

5. Wang W*, Yang J*, Nimiya Y, Lee K, Sanidad KZ, Qi W, Sukamtoh E, Park Y, Liu Z, Zhang G: ω-3 polyunsaturated fatty acids and their cytochrome P450-derived metabolites suppress colorectal tumor development in mice. The Journal of nutritional biochemistry 2017, 48:29-35. (IF=4.5)

6. Wang W*, Du Z*, Nimiya Y, Sukamtoh E, Kim D, Zhang G: Allicin inhibits lymphangiogenesis through suppressing activation of vascular endothelial growth factor (VEGF) receptor. The Journal of nutritional biochemistry 2016, 29:83-89. (IF=4.5)

7. Wang W*, Yang J*, Qi W, Yang H, Wang C, Tan B, Hammock BD, Park Y, Kim D, Zhang G: Lipidomic profiling of high-fat diet-induced obesity in mice: Importance of cytochrome P450-derived fatty acid epoxides. Obesity (Silver Spring, Md) 2017, 25(1):132-140. (IF=3.8)

8. Wang W*, Yang H*, Johnson D, Gensler C, Decker E, Zhang G: Chemistry and biology of omega-3 PUFA peroxidation-derived compounds. Prostaglandins & other lipid mediators 2016. (IF=2.9)

9. Wang W*, Yang J*, Yang H, Sanidad KZ, Hammock BD, Kim D, Zhang G: Effects of high-fat diet on plasma profiles of eicosanoid metabolites in mice. Prostaglandins & other lipid mediators 2016, 127:9-13. (IF=2.9)

10. Wang W, Zhu J, Lyu F, Panigrahy D, Ferrara KW, Hammock B, Zhang G: omega-3 polyunsaturated fatty acids-derived lipid metabolites on angiogenesis, inflammation and cancer. Prostaglandins & other lipid mediators 2014, 113-115:13-20. (IF=2.9)

11. Xu, J., Zhou, L., Ji, L., Chen, F., Fortmann, K., Zhang, K., Liu, Q., Li, K., Wang, W., Wang, H., Xie, W., Wang, Q., Liu, J., Zheng, B., Zhang, P., Huang, S., Shi, T., Zhang, B., Dang, Y., Chen, J., O’Malley, B. W., Moses, R. E., Wang, P., Li, L., Xiao, J., Hoffmann, A., and Li, X. The REGγ-proteasome forms a regulatory circuit with IκBɛ and NFκB in experimental colitis, 2016, Nature communications 7, 10761. (IF=12.9)

12. Wang, Q., Gao, X., Yu, T., Yuan, L., Dai, J., Wang, W., Chen, G., Jiao, C., Zhou, W., Huang, Q., Cui, L., Zhang, P., Moses, R. E., Yang, J., Chen, F., Fu, J., Xiao, J., Li, L., Dang, Y.and Li, X., REGγ controls Hippo signaling and reciprocal NF-κB-YAP regulation to promote colon cancer, 2018, Clinical Cancer Research. (IF=9.6)

13. Wang Y., Wang W., Sanidad K., Shih P., Zhao X., and Zhang G.(#). (2018) Eicosanoid signaling in carcinogenesis of colorectal cancer. Cancer Metastasis Rev. doi: 10.1007/s10555-018-9739-8. (IF=4.7)

14.Sanidad K.*, Yang H.*,Wang W., Ozay E., Yang J., Gu M., Karner M., Zhang J., Kim D., Minter L., Xiao H., and Zhang G. (2018) Effects of consumer antimicrobials benzalkonium chloride, benzethonium chloride, and chloroxylenol on colonic inflammation and colitis-associated colon tumorigenesis in mice.Toxicol. Sci.2018 in press.(IF=4.0)

15. Sanidad KZ*, Sukamtoh E*, Wang W, Du Z, Florio E, He L, Xiao H, Decker EA, Zhang G: Oxidative Conversion Mediates Antiproliferative Effects of tert-Butylhydroquinone: Structure and Activity Relationship Study. Journal of agricultural and food chemistry 2016, 64(19):3743-3748. (IF=3.1)

16. Sanidad KZ*, Zhu J*, Wang W, Du Z, Zhang G: Effects of Stable Degradation Products of Curcumin on Cancer Cell Proliferation and Inflammation. Journal of agricultural and food chemistry 2016, 64(48):9189-9195. (IF=3.1)

17. Yang H.*, Du Z.*, Wang W., Sukamtoh E., Zheng J., Sanidad K., and Zhang G.(#). Structure and activity relationship of curucmin: role of methoxy groups in its anti-inflammatory and anti-colitis effects. J. Agric. Food Chem. 2017,65:4509–4515. (IF=3.1)

 * 共同第一作者

 

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