维生素C(Vc,又称L-抗坏血酸)是高等灵长类动物与其他少数生物的必需营养素。抗坏血酸在大多的生物体可借由新陈代谢制造出来,但是人类是最显著的例外。最广为人知的是缺乏维生素C会造成坏血病。在生物体内,维生素C是一种抗氧化剂,保护身体免于自由基的威胁,维生素C同时也是一种辅酶。其广泛的食物来源为各类新鲜蔬果。
不过,人类不能自己制造人体必需的维生素C。这是因为人类本来用于制造维生素C的基因(即“L-古洛糖酸内酯氧化酶基因”gene for L-gulonolactone oxidase, GULO)在进化过程中发生了严重突变,所以人体无法合成蛋白质GULO酶,也就无法制造维生素C。
维生素C为酸性己糖衍生物,是稀醇式己糖酸内酯,Vc主要来源新鲜水果和蔬菜,是高等灵长类动物与其他少数生物的必需营养素。Vc有L-型和D-型两种异构体,只有L-型的才具有生理功能,还原型和氧化型都有生理活性。
维生素C治疗癌症的说法,似乎是从著名化学家莱纳斯·鲍林(LinusPauling,1901-1994)开始流行的。1979年,鲍林出版了《维生素C与癌症》一书,竭力宣称大剂量维生素C对癌症有效。此后,许多研究人员通过实验证明维生素C确实具有一定的抗癌效果。不过,也有不少研究人员指出维生素C不能滥用,若滥用反而会适得其反。
除了抵抗癌症的作用之外,维生素C也具有延缓白内障发展、改善心血管等功能。
1.RedoxBiol:揭示高剂量维生素C杀死癌细胞机制
doi:10.1016/j.redox..10.010
作为一种癌症疗法,维生素C并不那么完美,但是来自美国爱荷华大学的研究人员认为这是因为人们经常以一种注定会失败的方式使用它。
大多数维生素C疗法涉及口服这种物质。然而,爱荷华大学研究人员证实静脉注射维生素C---绕过正常的胃肠道代谢和分泌途径---会使得血液中的维生素C水平比口服时观察到的水平高100~500倍。正是血液中的这种超高浓度的维生素C对它攻击癌细胞的能力而言是至关重要的。
爱荷华大学氧化还原生物学专家Garry Buettner的早期研究已发现在这些异常高的水平(处于毫摩尔范围)下,维生素C选择性地杀死试管中和小鼠体内的癌细胞,而不会杀死正常的细胞。如今,爱荷华大学医院和诊所的医生们正在针对胰腺癌和肺癌的临床试验中测试这种方法:将高剂量静脉注射维生素C与标准的化疗或放疗组合在一起。初步的I期临床试验结果表明这种疗法是安全的和耐受良好的,并且提示着这种疗法会改善病人治疗结果。当前的更为大型的临床试验旨在确定这种疗法是否改善存活率。
在一项新的研究中,Buettner和他的同事们着重关注高剂量维生素C(也被称作抗坏血酸)杀死癌细胞的生物学细节。
这项研究证实维生素C很容易降解,产生过氧化氢。过氧化氢是一种所谓的能够损害组织和DNA的活性氧。这项研究还证实相比于正常的细胞,肿瘤细胞更加无力清除破坏性的过氧化氢。
Buettner说,“在这项研究中,我们证实相比于正常的细胞,癌细胞清除过氧化氢的效率更加低下。因此,癌细胞更容易发生高水平过氧化氢导致的损伤和死亡。这解释了在我们的临床试验中使用的这种非常非常高水平的维生素C不会影响正常的组织,但是能够破坏肿瘤组织。”
正常的细胞有多种方式清除过氧化氢,让它保持非常低的水平,因此它不会导致损伤。这项新的研究证实过氧化氢酶在清除维生素C降解时产生的过氧化氢中起着至关重要的作用。研究人员发现当接触高水平的维生素C时,具有更低水平过氧化氢酶的细胞更容易遭受损伤和死亡。
2.PNAS:维生素A和C如何擦除细胞记忆?
doi:10.1073/pnas.1608679113
维生素A和C不只是对我们的健康有益,其还会影响到机体的DNA,日前一项刊登于国际杂志PNAS上的研究论文中,来自巴布拉汉研究所(Babraham Institute)等机构的研究人员通过研究揭示了维生素A和C如何修饰细胞的表观遗传记忆,相关研究或为后期研究者们开发新型再生医学疗法或者对细胞重编程提供一定的思路。
这项研究中,研究者通过研究阐明了维生素A和C如何影响基因组中表观遗传标记的擦除,他们分析了特殊的表观遗传学修饰,即将甲基化学基团添加到DNA序列的C碱基中去,胚胎干细胞能够表现出较低水平的C标记(名为胞嘧啶甲基化),但这种修饰作用能够标记很多已经确定细胞类型,移除DNA中的甲基化标记(去甲基化)对于细胞达到多潜能性及清除表观遗传记忆非常重要。
负责主动移除这些甲基化标记的酶类家族称之为TET家族,文章中研究者深入观察了控制TET活性的分子信号来帮助理解在细胞重编程达到多潜能性过程中TET酶类被控制的机制。研究者指出,维生素A能够通过增加细胞中TET酶类的水平来增强胚胎干细胞的表观遗传记忆的抹除,这就意味着甲基化标记能够从DNA序列的C碱基中被大量移除,相比较而言,研究者还发现,维生素C能够通过再生有效作用量所需的共同因子来增强TET酶类的活性。
研究者Ferdinand von Meyenn博士指出,维生素A和C都能够单独地促进脱甲基化作用,增强细胞重编程所需的表观遗传记忆的擦除,通过本文研究我们发现维生素A和C增强脱甲基化作用是不同的,但二者却是相互协同作用的。阐明维生素A对TET酶类的效应或许还能够帮助解释为何一部分急性早幼粒白血病患者对一些维生素A联合疗法会产生耐药性,本文研究或许就为后期开发治疗多种疾病的新型疗法提供了一定的研究依据。
3.PNAS:维生素C或可增加AML标准疗法的疗效
doi:10.1073/pnas.1612262113
根据一项新的研究,对病人的治疗方案进行简单的调整可能改善骨髓增生异常综合征(myeloiddysplastic syndrome, MDS)和急性骨髓性白血病(acute myeloidleukemia, AML)标准表观遗传疗法的疗效。
具体而言,来自美国南加州大学、温安德尔研究所(Van Andel Research Institute)和丹麦哥本哈根大学国王医院(Rigshospitalet)等机构的研究人员在实验室研究中证实在癌细胞系中,往一种被称作地西他滨(decitabine)的表观遗传抗癌药物中添加一种维生素C会增加这种药物阻止癌细胞生长和触发癌细胞自我摧毁的能力。
在丹麦哥本哈根大学国王医院(Rigshospitalet)里,基于这项研究的一项临床预试验正在患有MDS或AML的成年病人体内开展。它将一种类似的被称作阿扎胞苷(azacitidine)的药物---标准的治疗方法---与维生素C组合在一起。很多癌症病人缺乏维生素C;建议的方法就是弥补这种缺乏,但不应让病人体内的维生素C水平超标。
论文共同通信作者、温安德尔研究所首席科学家Peter Jones博士说,“如果这项临床预试验取得成功的话,那么我们计划开展一项更大规模的临床试验来研究这种策略---作为一种直接的有成本效益的方法来改善现存的AML和MDS疗法---的潜力。与此同时,我们必须要有耐心和谨慎。我们需要在未来,仅当将阿扎胞苷和维生素C或安慰剂组合在一起时开展的临床试验针对维生素C是否增加阿扎胞苷在病人体内的疗效给出真正的答案。我们必须强调我们的临床试验局限于接受一种特定治疗疗程的MDS或AML病人当中的一部分人。我们没有证据证实这种方法适用于其他的癌症或化疗药物。”
4. Ophthalmology:维生素C可以延缓女性白内障进展
doi:10.1016/j.ophtha..01.036
眼睛里面的液体富含维生素C,可以防止晶状体氧化,预防其变浑浊,所以增加维生素C摄入量,是否就能增加眼内液体的维生素C含量,进而对白内障的进展起保护性作用。
近期伦敦大学国王学院的研究人员发表在Ophthalmology的研究称,富含维生素C的饮食可潜在的预防白内障进展。
研究者对324对女性双胞胎进行随访,分别通过眼底检查和问卷调查获取参与者晶状体浑浊和饮食中维生素C摄入情况。
研究数据显示,维生素C摄入更高的人群,白内障进展风险可降低33%(相比低摄入人群),而维生素C摄入较少的群体,后晶状体浑浊度较高(相比高摄入人群)。
糖尿病和营养科学研究部门的Chris Hammond教授说:“随着全球老龄化的加剧,这项研究的结果具有重大意义,通过简单的饮食改变如增加水果和蔬菜的摄入量,就将有助于防止白内障的发生。虽然我们不能避免人老去,糖尿病和吸烟也是白内障的危险因素,但是健康的饮食和生活方式还是能减少必须手术的白内障的风险。”
5.Science:维生素C新功效 抑制恶性结直肠癌进展
doi:10.1126/science.aaa5004
近日,一项刊登于国际著名杂志Science上的研究论文中,来自威尔康奈尔医学院等处的研究者通过研究发现,高水平的维生素C或可杀灭小鼠机体及细胞培养物中的特定类型的结直肠癌细胞,相关研究或可帮助科学家们利用维生素C来开发治疗结直肠癌的新型靶向疗法。
这项研究中,研究者通过联合研究发现,高剂量的维生素C(相当于300个桔子中的含量)可以有效抑制小鼠机体中携带KRAS和BRAF突变基因的结直肠肿瘤,而该研究或可帮助研究人员利用维生素C来治疗KRAS和BRAF突变的结直肠癌;在富氧环境中,比如人类动脉中,维生素C,即抗坏血酸的碎片会被氧化并且转化成为名为去氢抗坏血酸(DHA)的化合物,长期以来研究者知道,葡萄糖载体GLUT1的特殊膜蛋白可以使得葡萄糖和DHA进入到细胞中。本文研究中,研究者则表示,DHA可以扮演一种木马的角色,一旦进入细胞中后,癌细胞内部的天然抗氧化剂就会试图将DHA转化回抗坏血酸,而在这一过程中,这些抗氧化剂就会耗尽,同时细胞也会死于氧化性压力。
研究者Cantley教授指出,由于许多正常细胞可以表达GLUT1,因此KRAS和BRAF突变的癌细胞一般会含有较高水平的GLUT1,因为其需要进行高比例的葡萄糖摄取来生存并且生长;而且KRAS及BRAF突变的细胞相比正常细胞而言会产生大量的活性氧,从而需要更多的抗氧化剂来生存,这种特性组合使得癌细胞相比正常细胞而言对DHA更加敏感。
最后研究者表示,本文研究或为后期开发新型生物标志物来帮助医生们确定哪种疗法对患者最有益提供帮助和思路,而且还对治疗表达高水平GLUT1的癌症,比如肾细胞癌、膀胱癌和胰腺癌等。后期研究者还需要进行深入地研究来理解当前的研究结论,如今基于这一研究结果研究者们将会进行后期研究效应的预测。
图片来源:MSN中文网