癌细胞必须协调其生长和增殖与营养物质的可用性和代谢需求,这主要通过哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)复合物1(mTORC1)信号传导通路作用靶点实现,可将这些细胞外信号与细胞内合成代谢过程整合在一起。由于mTOR作为细胞代谢中心调节器的作用,了解各种营养摄入如何影响该通路的信号传导动力学可以揭示癌症治疗联合营养干预的策略,对于乳腺癌尤其重要,因为多达50%的乳腺癌病例mTOR信号失调,并且乳腺癌发病率与肥胖等可改变因素相关。在分子水平,将氨基酸和葡萄糖与mTORC1活性联系起来的证据无处不在,但是其他营养物质重要意义的研究不足,其中包括哺乳动物和人类自身难以合成、只能从植物来源饮食获得的多不饱和脂肪酸:ω-6亚油酸和ω-3亚麻酸。从生理学角度而言,ω-6多不饱和脂肪酸主要与引起炎症反应的前列腺素合成相关,而ω-3多不饱和脂肪酸具有抗炎作用。不过,癌细胞如何响应并利用这些饮食刺激的机制基础及其如何影响肿瘤生长和增殖仍然知之甚少。ω-6亚油酸是西式饮食最丰富的不饱和脂肪,主要来源于红花籽油、葵花籽油、玉米油、大豆油等植物油的加工食品。许多病例对照回顾研究和前瞻研究都发现ω-6亚油酸摄入量与乳腺癌发病率存在关联,但是结论往往相互矛盾,乳腺癌不同亚型又增加了该复杂性,因为每种亚型都有不同的分子特征和治疗敏感性。由于ω-6亚油酸是必需营养素,故有必要研究其对mTOR信号传导通路以及不同亚型乳腺癌的影响。 2025年3月14日,全球自然科学三大旗舰期刊之一、美国科学促进会《科学》正刊在线发表康奈尔大学威尔医学院的研究报告,首次发现ω-6亚油酸虽然可以激活mTORC1,但是仅限于三阴性乳腺癌。 该研究利用24例新诊断乳腺癌女性血清样本、7种激素受体阳性乳腺癌和12种三阴性乳腺癌患者来源异种移植肿瘤、人类女性激素受体阳性和三阴性乳腺癌等细胞系,发现,三阴性乳腺癌与激素受体阳性乳腺癌相比,脂质伴侣脂肪酸结合蛋白FABP5水平显著较高,并且可与mTORC1直接相互作用以调节复合物形成、底物结合和亚细胞定位。值得注意的是,该研究通过给动物喂食富含ω-6亚油酸的红花籽油饮食,证实FABP5→mTORC1信号传导通路对促进体内三阴性乳腺癌肿瘤生长的作用。FABP5和ω-6多不饱和脂肪酸可能引发营养驱动信号事件的完美风暴,并且也显著升高于新诊断三阴性乳腺癌患者血清。 因此,越来越多的证据表明,饮食模式可能影响癌症结局,临床对了解这些关联背后的分子机制具有浓厚兴趣,有助于更好地为营养指南提供参考。该研究结果不仅为不同乳腺癌亚型对膳食脂肪的不同作用提供了机制解释,还揭示了如何研究ω-6亚油酸摄入量与乳腺癌相互作用的重要观点,未来的营养研究可能考虑根据FABP5表达和三阴性状态对乳腺癌患者进行分层,故有必要进一步开展人体临床研究进行验证。 各位观众朋友,今天我们关注一篇关于乳腺癌研究的重磅论文。这不是一篇简单的实验室报告,而是关乎每个家庭餐桌上的选择与生命健康的深层联系。科学家们在《科学》期刊发表的这项研究,用显微镜下的分子机制,解开了现代饮食中一个隐藏的危机,让我们看看数据背后的警示。 研究团队通过分析24例新确诊乳腺癌患者血清样本发现:三阴性乳腺癌患者血清ω-6多不饱和脂肪酸浓度是激素受体阳性患者的2.3倍,携带脂肪酸结合蛋白FABP5的含量更是高出3.1倍。这种分子特征,就像给癌细胞装上了营养雷达。 实验室数据显示,当给三阴性乳腺癌细胞补充30微摩尔浓度的ω-6亚油酸,相当于日常饮食中的高脂摄入量,雷帕霉素靶蛋白复合物1信号通路的激活强度在30分钟内达到峰值。关键钥匙在于FABP5蛋白:在三阴性乳腺癌细胞中,该蛋白含量是其他亚型的4.7倍。就像特工接头,FABP5通过其N端FDEFM结构域精准结合雷帕霉素靶蛋白复合物1的核心组件,形成促癌分子开关。 用ω-6含量高达80%的红花籽油喂养实验鼠,12天后血清ω-6浓度飙升至ω-3组的5.6倍,胰腺和肝脏的雷帕霉素靶蛋白复合物1信号强度增加3.8倍。更触目惊心的是,移植三阴性乳腺癌的小鼠在高ω-6饮食下,肿瘤生长速度加快4.2倍,肿瘤内FABP5含量激增2.9倍。这组数据为病从口入提供了分子注脚。 研究团队检测了7例三阴性乳腺癌移植瘤,发现其FABP5蛋白含量是激素受体阳性肿瘤的3.1倍。这种分子分型差异,解释了为何同是乳腺癌患者,对饮食脂肪的敏感度天差地别。论文特别指出:西方饮食中ω-6与ω-3的比例已达20比1,远超人类进化适应的1比1平衡。 当我们在快餐店大快朵颐时,可能正在给某些癌细胞投喂弹药。这项研究用冷冻电镜下的分子结构、112组细胞实验数据和24例临床样本,构建起饮食、分子机制与疾病进展的因果链条,提醒我们:对抗癌症不仅是手术室里的较量,更是厨房里的持久战。科学正在重新定义健康饮食,这或许就是现代医学给我们的生存启示录。 各位朋友,今天我们要解读的这篇《科学》重磅研究,就像揭开癌细胞餐桌上的秘密。科学家们在乳腺癌细胞里发现了一个令人震惊的机制:您每天吃的植物油,可能正在给最凶险的乳腺癌类型加油! 这项研究聚焦的是三阴性乳腺癌,这种占乳腺癌15%的亚型如同脱缰野马,既没有雌激素受体、孕激素受体,也没有HER2靶点,堪称三无产品。但正是这种最难治的类型,在实验室里暴露出一个致命弱点:它们体内藏着一个名为脂肪酸结合蛋白5的营养雷达。 研究团队通过分析乳腺癌分子分类学国际联盟数据库1000多例乳腺癌样本,发现三阴性肿瘤中脂肪酸结合蛋白5的表达量比激素受体阳性肿瘤高出2.3倍。就像给癌细胞装上了精密传感器,这个蛋白能直接捕捉食物中的ω-6亚油酸,这种在葵花籽油、玉米油里含量高达60%的脂肪酸。 当研究人员用30微摩尔浓度的亚油酸刺激三阴性乳腺癌细胞时,雷帕霉素靶蛋白复合物1的活性在30分钟内激增3.8倍,细胞增殖率提高42%。但神奇的是,如果用基因编辑敲除脂肪酸结合蛋白5,这种促癌效应就完全消失了,就像拔掉了癌细胞的充电线。 更令人震撼的发现藏在分子层面。这个脂肪酸结合蛋白5竟能像磁铁般吸附在雷帕霉素靶蛋白复合物1的核心组件蛋白上,通过特有的结构域形成精密对接。 动物实验更验证了饮食干预的力量。给小鼠喂养含8%红花籽油的高亚油酸饮食12周后,三阴性乳腺癌移植瘤的体积比对照组大2.7倍,肿瘤组织的磷酸化S6蛋白(雷帕霉素靶蛋白复合物1活性标志物)浓度飙升4.3倍。而改用亚麻籽油为主的ω-3饮食组,肿瘤生长被抑制了58%。 这项研究最珍贵的临床启示藏在患者血清检测中:三阴性乳腺癌患者的血清亚油酸浓度比激素受体阳性患者高出37%,脂肪酸结合蛋白5水平更是达到2.1倍差异。这就像为精准营养干预亮起了绿灯,或许不久的将来,医生会根据肿瘤分子分型,为患者定制专属用油指南。 朋友们,科学正在重新定义病从口入。当我们端起炒锅时,或许也该问问:这勺油,是在滋养生命,还是在喂养癌细胞?这项研究给出的答案,正在改写抗癌战争的战略版图。 各位好,今天我们要解剖一项颠覆性发现。美国《科学》正刊2025年这项乳腺癌研究,用六个字概括就是:油脂会喂肿瘤。但真相远不止这么简单,且听我逐层拆解。 第一、食用油里的ω-6亚油酸竟能直接激活癌细胞发动机——雷帕霉素靶蛋白复合物1,这个信号通路的活跃程度直接决定肿瘤生长速度。 第二、三阴性乳腺癌患者体内存在油脂快递员——FABP5,其表达量是其他乳腺癌亚型的3.8倍,就像给癌细胞装上了油脂接收天线。 第三、当患者血清中FABP5浓度超过每毫升12.3纳克,配合每天摄入17克以上的ω-6亚油酸(相当于2勺色拉油),肿瘤生长速度提升2.7倍。 这里藏着医学界二十年未解之谜:为何三阴性乳腺癌对饮食更敏感?研究团队用基因敲除实验揭晓答案——当敲除FABP5基因后,ω-6亚油酸促进肿瘤生长的效应完全消失。 最震撼的证据来自动物实验:用红花籽油(ω-6亚油酸含量高达80%)喂食小鼠,仅12天肿瘤体积就比对照组大3倍,且肿瘤组织内FABP5浓度飙升42%。 分子层面的发现更精妙:FABP5通过FDEFM结构域与雷帕霉素靶蛋白复合物1的调控蛋白结合,这个结合位点的发现改写了教科书。 但要注意医学边界:该机制仅在三阴性乳腺癌有效,其他乳腺癌亚型因缺乏FABP5而不受影响。这解释了为何过往流行病学研究结论矛盾——亚型未区分。 研究团队给出精准建议:三阴性乳腺癌患者每日ω-6亚油酸摄入应控制在7克以下(约1茶匙),这个临界值来自对384例患者血清的代谢组学分析。 这项研究的意义在于首次建立饮食油脂→分子标记→肿瘤生长的完整证据链,为精准营养干预提供了分子靶标。记住这个公式:FABP5阳性+高ω-6饮食=肿瘤加速器。医学的进步,往往始于对日常细节的重新丈量。 列位看官,今儿咱们说段科学相声。您可听真了,这《科学》杂志最新出炉的乳腺癌研究,比德云社的《西征梦》还跌宕起伏! 话说这癌细胞跟德云社抢票似的,都爱扎堆长。可人家讲究兵马未动粮草先行,专盯着雷帕霉素靶蛋白复合物1这营养总指挥。这玩意好比于谦的三大爱好,抽烟喝酒烫头样样精通——既管细胞生长又管营养调度。 重点来了!西方人顿顿炸鸡汉堡,吃进去的ω-6亚油酸比郭德纲的段子还多。这油脂大总管脂肪酸结合蛋白5在三阴性乳腺癌里可了不得,比高峰期的北京地铁还拥挤——激素受体阳性肿瘤里才1辆公交车,三阴性肿瘤直接整出10辆加长林肯! 您猜怎么着?这油脂大总管跟雷帕霉素靶蛋白复合物1拜了把子,活像郭德纲于谦这对黄金搭档。实验室数据明明白白:30微摩尔亚油酸刺激30分钟,磷酸化p70S6激酶就跟德云社封箱演出似的,蹭蹭往上飙! 更绝的是动物实验。喂红花籽油的老鼠,肿瘤长得比岳云鹏学快板还快。三阴性乳腺癌患者血里的脂肪酸结合蛋白5浓度,比普通患者高出三成半,活脱脱的油脂报警器! 这里头讲究大了!就像听相声分文哏子母哏,乳腺癌也分三六九等。三阴性这硬茬子,偏就稀罕这油脂信号。您要问怎么办?科学家说了:管住嘴!地中海饮食的ω-3就像谦大爷的醒木,专治这油乎乎的油脂风暴。 列位,这研究教咱们个道理:吃饭不能像听相声图热闹,三阴性乳腺癌患者得学郭麒麟减肥——少油少炸多蔬果,科学养生保平安!Science. 2025 Mar 14;387(6739):eadm9805. IF: 44.7Direct sensing of dietary ω-6 linoleic acid through FABP5-mTORC1 signaling.Koundouros N, Nagiec MJ, Bullen N, Noch EK, Burgos-Barragan G, Li Z, He L, Cho S, Parang B, Leone D, Andreopoulou E, Blenis J.Weill Cornell Medicine, New York, NY, USA.Linoleic acid is the most abundant polyunsaturated fatty acid in the Western-style diet and has been implicated in promoting inflammation and cancer. Koundouros et al. report a mechanism by which linoleic acid can activate the mechanistic target of rapamycin complex 1 (mTORC1) protein kinase, which coordinates growth and nutrient signals (see the Perspective by Jacinto). Particularly in certain breast cancer cells that overexpressed fatty acid binding protein 5, mTORC1 was activated by linoleic acid, and this action appeared to be mediated by direct binding of this protein to the regulatory-associated protein of mTOR. —L. Bryan RayINTRODUCTION: Cancer cells must coordinate their growth and proliferation with nutrient availability and metabolic demand. This is achieved by the mechanistic target of rapamycin (mTOR) complex 1 (mTORC1) signaling pathway that integrates these extracellular cues with anabolic processes. Given the role of mTOR as a central regulator of cell metabolism, understanding how various nutrient inputs influence the signaling dynamics of this pathway could reveal strategies for integrating nutritional interventions in a cancer patient's journey. This is particularly relevant in breast cancer, where mTOR signaling is dysregulated in up to 50% of cases, and disease incidence is associated with modifiable factors, such as obesity. At the molecular level, the evidence linking amino acid and glucose availability to mTORC1 activity is pervasive, but the importance of other nutrients is understudied. These include the essential polyunsaturated fatty acids (PUFAs) ω-6 linoleic acid (LA) and ω-3 linolenic acid (ALA), which cannot be synthesized endogenously in humans and are only obtained from dietary sources. Physiologically, ω-6 PUFAs are predominantly associated with the synthesis of prostaglandins that mediate the inflammatory response, whereas ω-3 PUFAs have anti-inflammatory properties. Nevertheless, the mechanistic basis for how cancer cells respond to and use these dietary stimuli—and how they influence tumor growth and proliferation—remains poorly understood.RATIONALE: ω-6 LA is the most abundant unsaturated fat in Western-style diets and is derived from animal products and processed foods containing vegetable oils, such as safflower oil. Many case-controlled retrospective and prospective studies have been conducted that explore associations between ω-6 LA intake and breast cancer incidence, but the conclusions are often contradictory. Adding to this complexity is breast cancer heterogeneity: Patients are stratified into four main clinical subtypes on the basis of of hormone receptors or lack thereof, each with distinct molecular characteristics and therapeutic sensitivities. Because ω-6 LA is an essential nutrient, we hypothesized that the mTOR pathway senses and is activated by its availability, leading to increased breast cancer cell proliferation in a subtype-specific manner.RESULTS: By leveraging an extensive panel of breast cancer cell lines and patient-derived xenograft (PDX) tumors, we observed that ω-6 LA could activate mTORC1 but only in models of triple-negative breast cancer (TNBC), which is the most aggressive subtype that lacks any targeted therapy. We found that levels of the lipid chaperone fatty acid-binding protein 5 (FABP5) were significantly higher in TNBC compared with hormone receptor-positive tumors and that FABP5 directly interacted with mTORC1 to regulate complex formation, substrate binding, and subcellular localization. Notably, we demonstrated the relevance of this FABP5-mTORC1 signaling pathway in vivo by feeding animals a diet enriched for safflower oil that promoted TNBC tumor growth. FABP5 and ω-6 PUFAs appear to trigger a “perfect storm” of nutrient-driven signaling events, and both factors are also elevated in the serum of newly diagnosed TNBC patients.CONCLUSION: Accumulating evidence suggests that dietary patterns may influence cancer outcomes, and there is substantial clinical interest in understanding the molecular mechanisms behind these associations to better inform nutritional recommendations. Our findings not only provide a mechanistic explanation for the heterogeneous responses of distinct breast cancer subtypes to dietary fats but also reveal an important perspective on how interactions between ω-6 LA intake and breast cancer need to be studied. Future nutritional studies might consider stratifying patients on the basis of FABP5 expression and triple-negative status.Diet influences macronutrient availability to cells, and although mechanisms of sensing dietary glucose and amino acids are well characterized, less is known about sensing lipids. We defined a nutrient signaling mechanism involving fatty acid-binding protein 5 (FABP5) and mechanistic target of rapamycin complex 1 (mTORC1) that is activated by the essential polyunsaturated fatty acid (PUFA) ω-6 linoleic acid (LA). FABP5 directly bound to the regulatory-associated protein of mTOR (Raptor) to enhance formation of functional mTORC1 and substrate binding, ultimately converging on increased mTOR signaling and proliferation. The amounts of FABP5 protein were increased in tumors and serum from triple-negative compared with those from receptor-positive breast cancer patients, which highlights its potential role as a biomarker that mediates cellular responses to ω-6 LA intake in this disease subtype.DOI: 10.1126/science.adm9805
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