富营养提升肿瘤、心血管和糖尿病三大复杂疾病的发病率，但其中的分子机理未得到有效阐明。近日，一项由复旦大学生物医学研究院副研究员徐薇、复旦大学附属妇产科医院教授赵世民团队与中国工程院院士、中国医学科学院北京协和医学院研究员刘德培团队合作完成的研究为相关机理的阐明提供了线索。今晚，相关研究论文以《烯酰-CoA水和酶感知能量并调控mTOR信号通路和细胞凋亡》为题，在《自然·通讯》杂志发表。



富营养导致的乙酰辅酶A水平上升，可以被乙酰化酶GCN5感知，升高一种名为ECHS1的代谢酶中101赖氨酸位点的乙酰化水平。ECHS1在细胞代谢中同时负责脂肪酸和支链氨基酸的氧化。ECHS1中101赖氨酸位点的乙酰化抑制ECHS1的活性并降低其蛋白稳定性。因此，富营养信号通过GCN5-ECHS1轴传导，抑制脂肪酸和支链氨基酸的氧化，导致细胞内脂肪酸和支链氨基酸的累积。



脂肪酸累积有利于细胞膜合成原料的提供，支链氨基酸的累积激活细胞合成代谢mTOR信号的激活。这些响应体现了细胞在富营养状况下倾向增值的选择。但是，长时间的富营养暴露不但催生细胞增殖，而且会诱导凋亡抵抗，为癌症的发生提供有利条件。




该研究同时发现，去乙酰化酶SIRT3可以逆转ECHS1乙酰化及富营养效果，为干预富营养的致癌副作用提示了方向，同时提示ECHS1在心脑血管疾病和糖尿病中具有潜在的病理意义及干预新策略。 

（看看新闻Knews记者：霍云 实习编辑：楚华 ）

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