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异亮氨酸和缬氨酸如何“喂养”前列腺癌?——一条新发现的代谢信号通路
2026-09-30
前列腺癌是全球男性第二常见的恶性肿瘤。虽然雄激素剥夺疗法初期有效,但肿瘤往往会产生耐药性,进展为致命的去势抵抗性前列腺癌。科学家们一直试图理解:癌细胞是如何在治疗压力下存活并继续生长的?
2026年发表于《Nature Metabolism》的一项研究,揭示了一个令人惊讶的答案:异亮氨酸和缬氨酸这两种支链氨基酸,竟是驱动前列腺癌恶化的“幕后推手”。
一个被忽视的代谢物:丙酰辅酶A
研究人员发现,前列腺癌细胞会大量积累一种名为丙酰辅酶A(P-CoA)的代谢物。正常情况下,P-CoA会被进一步代谢进入能量循环,但在晚期前列腺癌中,负责降解P-CoA的酶(如PCCA)表达显著下降,导致P-CoA大量堆积。
那么,P-CoA从哪里来?通过系统筛选,研究团队确认:异亮氨酸和缬氨酸的分解代谢是前列腺癌细胞中P-CoA的主要来源,贡献了约70%的P-CoA池。用同位素标记实验证实,这两种氨基酸直接转化为P-CoA。
P-CoA如何“助攻”癌细胞?
P-CoA积累后,并非仅仅作为代谢中间产物存在,它扮演了一个全新的角色——信号分子。
研究发现,P-CoA能够对一种名为SREBP2的转录因子进行赖氨酸丙酰化修饰。SREBP2是调控胆固醇合成的“总开关”。通常,当细胞内胆固醇充足时,SREBP2会被抑制,防止过度合成。但P-CoA的修饰改变了这一规则:
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丙酰化发生在SREBP2的K327位点;
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这一修饰增强SREBP2的稳定性,阻止其被泛素化降解;
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结果,SREBP2持续激活,胆固醇合成基因被大量开启。
这意味着,癌细胞通过P-CoA绕过了胆固醇的负反馈抑制,持续不断地合成胆固醇——即使细胞内胆固醇已经很高。
从胆固醇到雄激素:一条完整的“促癌环路”
胆固醇是合成雄激素的前体。前列腺癌细胞的生长高度依赖雄激素受体(AR)信号。研究发现:
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P-CoA → SREBP2激活 → 胆固醇合成增加;
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胆固醇转化为雄激素(如睾酮和二氢睾酮);
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雄激素激活AR → 促进脂肪酸合成和脂滴积累;
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脂滴储存胆固醇酯,为雄激素合成提供“储备库”。
这形成了一个正反馈环路:P-CoA越多,胆固醇和雄激素越多,AR越活跃,癌细胞生长越旺盛。
更重要的是,这条通路在雄激素剥夺条件下依然活跃。研究发现,去势处理会进一步提高P-CoA水平,帮助癌细胞在低雄激素环境中维持AR信号,从而产生去势抵抗。
饮食干预的启示
在小鼠实验中,研究人员将饲料中的异亮氨酸和缬氨酸限制到正常水平的25%,结果显著抑制了肿瘤生长和肺转移。补充P-CoA的前体(丙酰肉碱)则能部分逆转这一效果。
这表明,限制异亮氨酸和缬氨酸的摄入,可能成为辅助治疗前列腺癌的一种策略。当然,这还需要更多临床研究来验证。
这项研究揭示了一条全新的代谢信号轴:异亮氨酸/缬氨酸 → P-CoA → SREBP2丙酰化 → 胆固醇合成 → 雄激素生成 → AR激活 → 肿瘤进展。它不仅解释了前列腺癌如何绕过胆固醇反馈调控,还为靶向P-CoA代谢或SREBP2丙酰化提供了潜在的治疗方向。
对于患者而言,未来或许可以通过饮食调整或药物干预,切断这条“代谢补给线”,让癌细胞失去生长动力。

