成熟水果的氣味可以阻止癌細(xì)胞的生長

自 COVID-19 大流行開始以來，我們一直在更清楚我們的嗅覺。

現(xiàn)在，新的研究表明，氣味 - 例如成熟水果或發(fā)酵食品散發(fā)出的氣味 - 會導(dǎo)致基因在遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出鼻子的細(xì)胞內(nèi)表達(dá)方式發(fā)生變化。

這些發(fā)現(xiàn)讓科學(xué)家們想知道，隨著更多的研究，嗅探揮發(fā)性、空氣中的化合物是否可能是一種治療方法癌癥或緩慢的神經(jīng)退行性疾病。

雖然送藥的想法通過鼻子這不是什么新想法，這當(dāng)然是一個巨大的飛躍，來自細(xì)胞、蒼蠅和小鼠的實驗。測試的化合物也可能存在不可預(yù)見的健康風(fēng)險，因此需要更多的研究來更好地了解這一有趣發(fā)現(xiàn)的下游后果。

“暴露于氣味劑可以直接改變基因的表達(dá)，即使在沒有氣味受體的組織中，這完全令人驚訝，”說加州大學(xué)（UC）河濱分校的細(xì)胞和分子生物學(xué)家Anandasankar Ray是該研究的資深作者。

該團(tuán)隊暴露了果蠅（果蠅）和小鼠不同劑量的二乙酰蒸氣，持續(xù) 5 天。二乙酰基是酵母在發(fā)酵水果中釋放的揮發(fā)性化合物。歷史上，它被用來在爆米花等食物中賦予黃油般的香氣，有時也存在于電子煙中。它也是釀造的副產(chǎn)品。

在實驗室培養(yǎng)的人類細(xì)胞中，研究小組發(fā)現(xiàn)雙乙?？梢猿洚?dāng)組蛋白脫乙酰酶（HDAC）抑制劑。它引發(fā)了蒼蠅和小鼠基因表達(dá)的廣泛變化，包括動物大腦細(xì)胞、小鼠肺和蒼蠅觸角。

HDAC是幫助將DNA更緊密地包裹起來的酶組蛋白，因此如果它們被抑制，基因可以更容易地表達(dá)。HDAC抑制劑已被用作血癌的治療.

在隨后的實驗中，研究人員發(fā)現(xiàn)雙乙酰蒸氣阻止了在培養(yǎng)皿中生長的人類神經(jīng)母細(xì)胞瘤細(xì)胞的生長。暴露還減緩了亨廷頓病果蠅模型中神經(jīng)退行性變的進(jìn)展。

“我們的重要發(fā)現(xiàn)是，微生物和食物釋放的一些揮發(fā)性化合物可以改變神經(jīng)元和其他真核細(xì)胞的表觀遺傳狀態(tài)，”雷說說.“我們的報告是第一份關(guān)于常見揮發(fā)物以這種方式表現(xiàn)的報告。

該團(tuán)隊研究了雙乙酰的影響作為概念證明，但鑒于其他研究表明吸入雙乙酰會導(dǎo)致氣道細(xì)胞的變化甚至還有一種叫做閉塞性細(xì)支氣管炎，或“爆米花肺”，“這種化合物可能不是治療的完美候選者，”Rays承認(rèn).

“我們已經(jīng)在努力鑒定導(dǎo)致基因表達(dá)變化的其他揮發(fā)物，”增加Ray創(chuàng)立了兩家初創(chuàng)公司，并根據(jù)其團(tuán)隊的工作申請了多項專利。

這項工作還有很多其他限制。如該研究的一位同行評審員指出，該研究“未能提供對潛在機(jī)制的徹底分析”，可以解釋氣味如何誘發(fā)表觀遺傳變化在離鼻子很遠(yuǎn)的細(xì)胞里。

長期或反復(fù)接觸常見的氣味劑是否會產(chǎn)生長期后果也超出了這個實驗室的范圍，臨床前研究.請記住，作為俗話說，這是制造毒藥的劑量。

“鑒于我們反復(fù)接觸特定的香精和香料，這里概述的發(fā)現(xiàn)強(qiáng)調(diào)了評估某些可以穿過細(xì)胞膜的揮發(fā)性化學(xué)物質(zhì)的安全性的新考慮，”研究人員在他們的論文中注明.

也許這項工作更實際的應(yīng)用是在農(nóng)業(yè)中，因為植物也含有HDAC酶，其他研究表明它們表現(xiàn)出強(qiáng)烈而突然的反應(yīng)空氣中的揮發(fā)性化學(xué)物質(zhì)。

該研究已發(fā)表在eLife生活.

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