糖尿病增加患癌风险的分子机制的揭开

英国《自然》杂志近日发表的一项医学研究表明,高血糖会对5-羟甲基胞嘧啶(5hmC)的水平产生负效应,5hmC是一种会受到癌症影响的DNA修饰。这一发现或有助于解释为何糖尿病会增加患癌风险。

糖尿病是一种复杂的代谢综合征,其特征是血糖水平持续偏高,常伴有严重的、有生命危险的并发症。世界卫生组织发布的全球糖尿病报告显示,全球糖尿病成年人患者近40年内增加了3倍,而既往的流行病学研究显示,糖尿病会增加患癌风险。而高血糖可能是导致糖尿病与癌症相关性的最主要因素。

不过,研究人员尚不清楚这种相关性背后的分子机制,也不清楚高血糖如何诱导遗传或表观遗传的变化,并最终引发癌症。

研究人员发现,一种抑癌基因TET2,可以催化5mC转换成5hmC,而这种抑癌基因活性降低则会导致一些癌症患者的5hmC水平下降。

美国哈佛医学院研究团队此次发现,糖尿病患者体内血细胞中的5hmC水平会降低。在不同细胞的实验中,研究人员发现了一种“磷酸化开关”可以调节TET2的稳定性和5hmC的水平。AMP活化蛋白激酶(AMPK)作为一种重要的营养和能量感受器,能磷酸化TET2并增加其稳定性。而血糖升高会抑制AMP活化蛋白激酶的活性,从而导致TET2稳定性的下降,以及5hmC水平的降低。

科学家通过小鼠实验结果指出,降糖药物二甲双胍(metformin)可以通过AMPK-TET2通路抑制肿瘤生长,而这一结果为进一步的临床研究提供了新的思路。