添加脂肪酸:新技术揭示单个癌细胞对脂肪酸有不同的胃口

脂肪酸和葡萄糖、氨基酸一样，是细胞生长和增殖的主要能量来源，癌症中经常出现脂肪酸代谢异常。魏伟博士在ISB的实验室和薛敏博士在加州大学河滨分校的实验室合作多年，开发了一系列化学探针和分析方法，用于量化细胞葡萄糖摄取、乳酸生成、氨基酸摄取和其他癌症相关代谢物。

然而，与葡萄糖和氨基酸不同，细胞摄取脂肪酸的机制鲜为人知，难以辨别。在单细胞水平测量脂肪酸摄取的技术工具是极其有限的。

ISB助理教授魏伟博士说:“这项工作是在单细胞分辨率下分析癌细胞中脂肪酸摄取与异常蛋白信号通路的第一个例子，代表了单细胞代谢测定的重要进展。美国化学学会杂志．

为了分析脂肪酸的摄取，研究人员选择了一种与天然脂肪酸结构相似的替代分子。这种相似性诱使细胞像原生细胞一样接受这些替代品。然后，使用一种独特的树突分子——一种树状聚合物——研究人员从单细胞中实现了这些替代品的精确定量。

将这种新的单细胞工具应用于脑癌模型，研究人员发现脂肪酸摄取受到哺乳动物雷帕霉素靶点(mTOR)的两个下游效应子的差异调节，mTOR是细胞增殖和蛋白质合成的关键调节因子。结果显示，在这些脑癌细胞中，癌基因抑制或葡萄糖代谢衰减时，脂肪酸代谢具有代偿性激活，并发现了一种新的联合疗法，以这种生物能量灵活性为靶点，协同阻止肿瘤生长。

“这个新工具为研究脂肪酸代谢如何影响生物系统开辟了新的途径。这也激励我们开发更多的代谢探针用于单细胞分析，”加州大学河滨分校助理教授、论文的共同通讯作者薛敏博士说。

Drs。郭智立(UCR)和程汉军(ISB)是本文的共同第一作者。这项工作由国家癌症研究所和安迪·希尔关爱基金资助。