流行病學調查顯示，經常吃西蘭花、捲心菜、花椰菜等十字花科蔬菜，可在一定程度上預防癌症，這可能是因為該科蔬菜多含吲哚-3-甲醇（I3C）。但I3C很不穩定，會在體內快速轉化為多種代謝物。囙此，急需探明I3C是如何在體內轉化為抗癌分子的。
吃我能防癌，因為我有I3C
南京大學醫藥生物技術國家重點實驗室譚仁祥團隊提出、設計、驗證了生物體內的“反應流變道”概念，並據此建立方法，詮釋了胃酸和腸道菌將I3C轉化成兩種抗腫瘤分子（DIM和LTr1）的具體步驟和决定因素，以及哺乳動物合成內源I3C和DIM的機制。
這兩種抗癌分子中，DIM是一系列上市保健品的主成分，也是進入臨床試驗的抗癌候選新藥。而出乎意料的是，LTr1在多個腫瘤細胞系和小鼠模型上顯示的抗癌效果均超DIM。
該團隊提出，生物體內物質代謝流中的某些分子（特別是活潑中間體）應有“滑軌”的可能。據此理念，建立了“反應流變道”（reaction flux derailing，RFD）的方法，即利用人為添加並帶有標記的底物類似物，使原有的反應途徑“變道”並捕獲中間體，從而詮釋多步驟轉化的途徑和驅動機制。
利用該方法，研究者借助帶標記的I3C類似物，揭示了I3C在消化道中先轉化為3,3'-二吲哚甲烷（DIM）、再轉化為2-（吲哚-3-基甲基）-3,3'-二吲哚甲烷（LTr1）的途徑：在酸性的上消化道，I3C可通過脫甲醛（主要）和釋放二氧化碳（次要）的途徑生成DIM，隨後DIM再與3-亞甲基吲哚（3MI）發生Michael加成反應，形成LTr1。
在胃腸道中，十字花科蔬菜釋放的I3C可轉化成DIM和LTr1。在大腸中，甲醛可與吲哚耦合生成內源性I3C和DIM。
該團隊還發現，在大腸中，內源性吲哚（色氨酸分解物）可以和甲醛（甲醇、肌酸和葉酸的常見代謝物）耦合，產生內源性I3C和DIM，且腸道菌群在此過程中發揮了重要作用。
綜上所述，該工作發現了LTr1可能具有藥用價值；提出並驗證了生物體內反應流變道的概念；建立了相關實驗方法，從而揭示了I3C家族分子的內源性合成途徑及胃腸道轉化過程，使人們對十字花科蔬菜（富含I3C）的重要性有了新的認識。
該研究成果以“Post-ingestion conversion of dietary indoles into anticancer agents”為題發表在《國家科學評論》（National Science Review，NSR）。
原文連結：https://doi.org/10.1093/nsr/nwab144
本報導引自NSR科學編輯撰文。
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