成熟水果氣味或可成潛在治癌療法

最新刊於 eLife 的研究表明,成熟水果或發酵食品發出的氣味,可令細胞內基因表現出現變化,或可使嗅聞這些揮發性化合物成為治療癌症或減緩神經退化性疾病的一種方法。

雖然透過鼻輸送藥物並非新的構想,但所測試的化合物還可能存在不可預見的健康風險,因此需要更多研究進一步了解此發現的潛在應用。

領導是次研究的美國加州大學河濱分校細胞和分子生物學家 Anandasankar Ray 指出,即使在無氣味受體的組織中,暴露於微生物和食物釋放的揮發性化合物可以改變神經元和其他真核細胞的表觀遺傳狀態,發現完全令團隊驚訝。

團隊將黑腹果蠅 (Drosophila melanogaster) 和小鼠暴露在不同劑量的雙乙醯蒸氣 (diacetyl vapor) 中 5 天。雙乙醯是發酵水果中酵母釋放的揮發性化合物,過往被用來在爆谷等食品中賦予類似黃油的香氣,有時也存在於電子煙中,雙乙醯也是釀酒的一種副產品。

團隊發現,在實驗室培養的人類細胞中,雙乙醯可以作為組蛋白脫乙醯化酶 (histone deacetylase, HDAC) 抑制劑,引致果蠅和小鼠基因表現的廣泛變化,包括兩者大腦、小鼠肺部和果蠅觸角細胞的基因表現。

HDAC 是幫助 DNA 更緊密包裹在組蛋白周圍的酶,因此如果受到抑制,基因可以更容易表達,而 HDAC 抑制劑已被用於治療血癌

在隨後的實驗中,團隊又發現雙乙醯蒸氣阻止了在培養皿中培植的人類神經母細胞瘤細胞 (neuroblastoma cell) 的生長,同時也可減緩了有亨丁頓舞蹈症 (Huntington’s Disease) 果蠅中的神經退化。

雖然研究顯示吸入雙乙醯可能有效,但過往其他研究曾表明吸入雙乙醯,會導致氣管細胞發生變化,甚至導致閉塞性細支氣管炎,而 Ray 也承認雙乙醯可能不是完美的潛在治療候選者,所以團隊正努力識別其他可導致基因表現改變的揮發物,並進一步評估這些揮發物的安全性。

來源:

Science Alert, The Smell of Ripe Fruit Could Halt The Growth of Cancer Cells

報告:

Haga-Yamanaka, S., Nunez-Flores, R., Scott, C.A. & et al. (2024). Plasticity of gene expression in the nervous system by exposure to environmental odorants that inhibit HDACs. eLife 12:RP86823. doi: 10.7554/eLife.86823.3

文/AC

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