2019春季学期第二次journal club
5月19日，学堂班举办了本学期的第二次journal club。本次journal club中，大家讨论了癌症代谢大牛Lewis C. Cantley实验室博士后Jihye Yun的工作，“High-fructose corn syrup enhances intestinal tumor growth in mice”。本次的主讲人共六位，分别是姚利昂、周曼轩、郑开予、国思颖、刘宇恒和张淞博，指导老师是李珍老师、刘栋老师和颉伟老师。
首先，李珍老师对这篇文章进行了overview，并向大家介绍了相关背景知识，给同学们复习了一下在生物化学课程中学到的关于果糖和葡萄糖代谢的相关知识。之后，由六位主讲给同学们介绍文章的主要内容。
这篇文章主要探究了高果糖玉米糖浆（High-fructose corn syrup，HFCS），一种国内外食品工业中常用的甜味剂，与肠癌的关系。在本文之前，研究者就已经知道果糖糖浆会促进肥胖以及代谢症候群（metabolic syndrome）等疾病的发生，而肥胖能够促进肠癌的发展。本文作者首先提出了一个问题，果糖糖浆能否直接影响肠癌的发生发展而不依赖于肥胖？利用APCflox/flox小鼠模型，作者发现灌喂限制量的HFCS不会导致小鼠肥胖以及代谢紊乱但是却促进了肠癌的发展。相比于正常肠上皮细胞，作者发现肠癌细胞吸收了更多果糖。通过代谢流实验，作者发现在HFCS处理的肠癌细胞中，果糖磷酸激酶（KHK）将果糖转化为磷酸果糖从而降低了胞内ATP水平，这大大提高了糖酵解速率。那么糖酵解水平提高与肠癌发展有什么关系呢？转录组学和代谢组学的数据表明APC突变的肿瘤中脂质合成水平升高。这暗示着HFCS处理导致的糖酵解水平升高可能通过促进脂质合成代谢进而促进癌症发展。作者发现在APC/FASN（Fatty acid synthase）双敲除小鼠中HFCS处理不再能促进肠癌的发展。这暗示着HFCS是通过促进糖酵解提高脂质合成水平进而促进肠癌发展的。最后，为了验证果糖代谢在HFCS促进肠癌发展中的作用，作者构建了APC/KHK双敲小鼠模型。在APC/KHK双敲小鼠中相比于对照组，HFCS处理组ATP水平没有显著下降，肿瘤体积和恶化程度没有显著升高。这证明了KHK是HFCS促进肠癌发生的关键酶。至此，作者发现HFCS处理下肠癌细胞能够吸收更多果糖，胞内KHK催化果糖生成磷酸果糖消耗ATP，胞内ATP水平的下降通过促进糖酵解提高脂质合成，有利于肠癌的发展。
主讲的同学们在介绍完这篇文章的主要内容后，也对这篇文章的优点和不足提出了自己的看法。接下来，听众同学们和主讲的同学们进行了交流，对该工作的一些局限性等展开了讨论。在李珍老师这一组，大家对“为何利用APC敲除小鼠进行实验，这样的结论是否具有普适性”等问题展开了热烈的讨论。最后，指导老师们对主讲同学的演讲技巧和展示效果进行了点评，指出了同学们的强项和不足之处。无论是主讲同学还是下面做听众的同学们，都从这次journal club中收获了很多。这篇文章带给我们的，除了学术方面的思考，更有日常生活方面的启发～
