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流行病学调查显示，经常吃西兰花、卷心菜、花椰菜等十字花科蔬菜，可在一定程度上预防癌症，这可能是因为该科蔬菜多含吲哚-3-甲醇（I3C）。但I3C很不稳定，会在体内快速转化为多种代谢物。因此，急需探明I3C是如何在体内转化为抗癌分子的。
近日，南京大学谭仁祥团队在《国家科学评论》（National Science Review, NSR）发表研究论文，他们提出、设计、验证了生物体内的反应流变道概念，并据此建立方法，诠释了胃酸和肠道菌将I3C转化成两种抗肿瘤分子（DIM和LTr1）的具体步骤和决定因素，以及哺乳动物合成内源I3C和DIM的机制。
这两种抗癌分子中，DIM是一系列上市保健品的主成分，也是进入临床试验的抗癌候选新药。而出乎意料的是，LTr1在多个肿瘤细胞系和小鼠模型上显示的抗癌效果均超DIM。该团队提出，生物体内物质代谢流中的某些分子（特别是活泼中间体）应有滑轨的可能。据此理念，建立了反应流变道（reaction flux derailing，RFD）的方法，即利用人为添加并带有标记的底物类似物，使原有的反应途径变道并捕获中间体，从而诠释多步骤转化的途径和驱动机制。利用该方法，研究者借助带标记的I3C类似物，揭示了I3C在消化道中先转化为3,3-二吲哚甲烷（DIM）、再转化为2-（吲哚-3-基甲基）-3,3-二吲哚甲烷（LTr1）的途径：在酸性的上消化道，I3C可通过脱甲醛（主要）和释放二氧化碳（次要）的途径生成DIM，随后DIM再与3-亚甲基吲哚（3MI）发生Michael加成反应，形成LTr1。该团队还发现，在大肠中，内源性吲哚（色氨酸分解物）可以和甲醛（甲醇、肌酸和叶酸的常见代谢物）耦合，产生内源性I3C和DIM，且肠道菌群在此过程中发挥了重要作用。
综上所述，该工作发现了LTr1可能具有药用价值；提出并验证了生物体内反应流变道的概念；建立了相关实验方法，从而揭示了I3C家族分子的内源性合成途径及胃肠道转化过程，使人们对十字花科蔬菜（富含I3C）的重要性有了新的认识。（来源：科学网）
相关论文信息：
https://doi.org/10.1093/nsr/nwab144 
