在癌症治疗的漫长征程中,科学家们一直在寻找新的突破点。近日,一项发表于《Cell Reports Medicine》的前沿研究,如同在黑暗中点亮了一盏明灯,为我们揭示了玉米黄质(Zeaxanthin,ZEA)这一天然色素在癌症免疫治疗中的全新作用,为癌症患者带来了新的希望。

玉米黄质:从眼部守护者到抗肿瘤新星
玉米黄质是存在于羽衣甘蓝、菠菜、玉米等植物中的类胡萝卜素,长期以来,它因选择性富集于视网膜黄斑区,被视为眼部健康的守护者。然而,芝加哥大学历时5年的这项突破性研究,首次证实了玉米黄质在癌症免疫治疗中的惊人潜力。在特定浓度下,玉米黄质可穿透血浆膜,与CD8 + T细胞表面的T细胞受体(TCR)复合物特异性结合。这种结合并非简单的物理吸附,而是通过其独特的分子构象——两端由β – 离子酮环封端的对称共轭多烯结构,引发TCR构象变化,就像一把钥匙“解锁”了T细胞的活性,触发下游级联信号。
强大的抗肿瘤机制
研究人员通过质谱流式技术发现,经过ZEA处理的CD8 + T细胞中,TCRβ、CD3ε等关键亚基的膜表面聚集度提升近3倍。这种增强的信号输入直接导致细胞内钙离子浓度激增(峰值达基线水平的4.6倍),并同步激活NF – κB与NFAT信号通路。最终,T细胞分泌的干扰素γ(IFN – γ)和肿瘤坏死因子α(TNF – α)水平提升超过200%,展现出更强的肿瘤杀伤能力。
研究团队还设计了结构 – 活性关系实验,对比了ZEA与其同分异构体叶黄素(LUT)的差异。尽管两者仅在单个环状结构存在细微差别,但生物活性却呈现数量级差异。在补充ZEA的小鼠黑色素瘤模型中,肿瘤生长速度较对照组减缓57%,而补充LUT的实验组无显著差异。更令人振奋的是,ZEA处理可使抗PD – 1免疫检查点抑制剂的疗效提升40%,在结直肠癌模型中也观察到了协同效应。
安全性与转化价值
在安全性评估中,连续8周补充ZEA的小鼠未出现体重、器官功能等指标异常,肿瘤微环境中免疫细胞多样性保持稳定。在体外实验中,当ZEA与人类工程化TCR – T细胞联合使用时,针对黑色素瘤、多发性骨髓瘤和胶质母细胞瘤的杀伤效率分别提升68%、52%和45%,且这种增强效应具有高度选择性,对调节性T细胞(Treg)等免疫抑制细胞无明显影响,有效规避了系统性免疫过度激活的风险。目前,研究团队正与多家癌症中心合作,设计针对晚期实体瘤患者的膳食联合治疗方案。
研究突破与未来展望
这项研究突破了传统营养学对植物化学物的认知边界,玉米黄质直接作为“免疫配体”参与细胞通讯,为开发新型免疫代谢调节剂提供了范式。研究还意外发现,海洋类胡萝卜素岩藻黄质(Fucoxanthin)展现出更强的TNF – α诱导能力,提示天然产物库中可能潜藏着更多未被发掘的免疫调控分子。尽管研究已明确ZEA通过TCR复合物发挥功能,但其对不同T细胞亚群(如干细胞样记忆T细胞)的影响仍待深入。下一步,团队将借助单细胞测序技术,绘制ZEA干预下肿瘤微环境的动态免疫图谱,同时探索其与肠道菌群的潜在互作机制。
玉米黄质的这一新发现,为癌症免疫治疗开辟了新的方向,有望为癌症患者带来更有效的治疗方案。未来,随着研究的深入,我们期待玉米黄质能在癌症治疗领域发挥更大的作用。
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