Статья в «Nature»: Ученые впервые обнаружили, что увеличение вязкоупругости печени является ключевой причиной, почему сахарный диабет 2 типа способствует развитию рака печени
Автор: Дай Сиюй. 9 марта 2024 г., Пекин
Среди факторов риска развития гепатоцеллюлярной карциномы (HCC) – рака печени, можно выделить сахарный диабет 2 типа (T2DM) и цирроз печени. Однако исследования показывают, что примерно 30% случаев рака печени, связанных с неалкогольным стеатогепатитом (NASH), развиваются на стадии до цирроза, когда печеночная ткань остается «мягкой». У таких пациентов обычно наблюдаются проблемы с контролем уровня сахара в крови.
Почему сахарный диабет 2 типа и уровень сахара в крови связаны с раком печени?
На этой неделе команда ученых из Стэнфордского университета опубликовала статью в журнале «Nature», в которой они объяснили, как сахарный диабет 2 типа изменяет печень, создавая благоприятные условия для роста раковых клеток.
Исследователи обнаружили, что гликированные конечные продукты (AGEs), накапливающиеся в межклеточном матриксе (ECM) при сахарном диабете 2 типа, изменяют структуру коллагена и увеличивают вязкоупругость ECM, что способствует активации сигнального пути YAP и развитию рака печени.
Важно отметить, что AGEs образуются не только из-за болезней. Они также присутствуют в продуктах с высоким содержанием жира, сахара и белка, приготовленных при высоких температурах. Поэтому стоит быть осторожными с питанием.
Сначала исследователи проанализировали механические свойства образцов печени пациентов с сахарным диабетом 2 типа и NASH. По сравнению со здоровыми людьми, уровень AGEs в печени диабетиков был значительно выше, и печень была жестче и более вязкоупругой.
Представьте себе тесто, которое при нажатии пружинит и липнет к рукам — так можно описать эту вязкоупругость.
Исследователи также кормили мышей диетой с высоким содержанием AGEs (HiAD). У этих мышей по сравнению с теми, которые получали нормальную или жирную диету, наблюдались значительные изменения в печени, инсулинорезистентность и более высокий уровень AGEs в печени. Вязкоупругость печени у таких мышей также увеличивалась.
Метод измерения вязкоупругости
Чтобы исследовать влияние высокой вязкоупругости печени на развитие рака, ученые вводили мышам человеческий мутант MET и β-катенин, чтобы смоделировать предопухолевую метаболическую/матричную среду.
В группе HiAD мыши развивали опухолевые очаги быстрее, и рост опухолей был более интенсивным. Применение ингибиторов для разрушения связей AGEs с коллагеном замедляло рост опухолей и увеличивало выживаемость мышей.
HiAD ускоряет развитие рака печени
С помощью двухфотонной микроскопии и вторичной гармонической визуализации исследователи изучили коллагеновые сети в образцах печени людей и мышей. Они обнаружили, что AGEs снижают взаимосвязь коллагеновых волокон, укорачивают их и увеличивают гетерогенность, что приводит к повышению вязкоупругости ткани.
Почему это создает благоприятные условия для рака печени?
Анализ РНК-секвенирования и биоинформационный анализ показали, что у мышей с HiAD в печени наблюдается повышенная экспрессия генов, регулируемых YAP/TAZ. Повышение вязкоупругости тканей само по себе активирует этот сигнальный путь и способствует клеточному делению. Дополнительные исследования показали, что вязкоупругость через молекулярный путь интегрин β1-TNS1-YAP способствует развитию рака печени.
Ученые подчеркнули важность своих выводов. В настоящее время скрининг рака печени проводится в основном среди людей с циррозом, но данное исследование показывает, что высокая вязкоупругость тканей также тесно связана с риском рака печени, особенно у пациентов с сахарным диабетом 2 типа, у которых рак часто развивается без цирроза.
В связи с этим ученые рекомендуют включить в руководства по скринингу рака печени рекомендации для пациентов с сахарным диабетом 2 типа, так как этот диагноз является фактором риска не только для рака печени, но и для других видов рака.
Ссылки:
[1] https://www.nature.com/articles/s41586-023-06991-9
[2] https://www.miragenews.com/stanford-study-proposes-new-screening-1166131/
