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ω3多不饱和脂肪酸（Polyunsaturated fatty acids,PUFA）是一种必需脂肪酸,其与ω6 PUFA的均衡摄入是健康的保证。然而西方化的饮食导致国民ω3 PUFA的膳食摄入相对于ω6 PUFA显著不足。这种失衡与多种疾病的发生高度相关其中包括肿瘤。由于前列腺癌“慢性癌症的特点”,营养支持和膳食干预不论是对于其预防、转归还是预后都有着尤为重要的意义。流行病学和本实验室前期研究均提示:ω3 PUFA能显著抑制前列腺炎症,抑制前列腺肿瘤的生长,减缓前列腺癌发展并提高小鼠成活率,而ω6 PUFA却是相反的效果。并且在ω3 PUFA中,二十二碳六烯酸（Docosahexaenoic acid,DHA）对于人前列腺癌的抑制效应较强。这提示,以DHA为代表的ω3 PUFA在前列腺癌的预防和治疗领域有重要应用价值。尽管已经有一些研究报道了DHA抗炎和抗肿瘤的作用,但是相关机制研究的还很不足,本课题通过体内外研究发现,DHA对于前列腺癌的抑制作用依赖于其氧化代谢过程,并至少通过两个机制:1)DHA经脂氧化酶（Lipoxygenase,LOX）氧化产生的D型消退素（Resolvin D,RvD）1和2可以调控组织微环境中巨噬细胞极化继而抑制炎症和肿瘤细胞的生长;2)DHA通过脂氧化酶依赖及非依赖途径产生的过氧化产物在胞内积累可直接导致肿瘤细胞发生铁死亡。论文的主要研究结果如下:（1）发现DHA和RvD通过调控PKA通路调节巨噬细胞极化并抑制炎症和肿瘤:首先在Pten-/-前列腺癌小鼠中发现膳食DHA在抑制小鼠前列腺癌的同时,抑制了前列腺局部M2样巨噬细胞的浸润。之后通过体外实验发现无论是生理浓度的DHA（1-10μM）还是其氧化物RvD（1-100 nM）都不能直接抑制前列腺癌细胞的体外增殖而在癌细胞-巨噬细胞共培养系统中,DHA和RvD却能显著抑制癌细胞增殖。通过培养基转移实验证实,RvD1和RvD2的抗肿瘤作用是通过抑制TAM极化,抑制TAM表达血管内皮生长因子和表皮生长因子等促肿瘤因子介导的。同时,在人THP-1细胞和小鼠骨髓来源巨噬细胞中,RvD1和RvD2还通过抑制脂多糖-干扰素γ引起的M1极化,抑制肿瘤坏死因子-α等M1型细胞因子表达;促进白细胞介素-4介导的M2a极化,促进IL-10等M2a型细胞因子表达而发挥抗炎作用。最后通过筛选RvD受体下游G蛋白偶联受体Gα信号通路,我们发现蛋白激酶A（Protein Kinase A,PKA）的活化在TAM,M1和M2a巨噬细胞中是显著不同的,而PKA抑制剂能有效阻断RvD对各种巨噬细胞极化的调控的作用。（2）发现游离DHA能够显著提高细胞内氧化应激水平,其脂质过氧化产物介导铁死亡:在多种肿瘤细胞中,我们发现生理浓度的PUFA（10μM）本身没有细胞毒性而通过Erastin、RSL3或谷氨酸诱导其过氧化产物积累则可以明显介导细胞死亡,并且这一作用与添加的PUFA的不饱和度呈正相关。DHA作为体内常见的不饱和度最高的PUFA具有最强的促铁死亡效应。在PC3细胞移植瘤小鼠中,ω3 PUFA饮食更可以显著加强基于铁死亡的肿瘤杀伤,延长动物生命。在体外通过脂质组学和基因沉默GPR120、酰基CoA合成酶长链家族成员（Acyl-CoA Synthetase Long Chain Family Member,ACSL）和溶血磷脂酰胆碱酰基转移酶（Lysophosphatidylcholine Acyltransferase,LPCAT）发现外源性DHA可以以胞内游离脂肪酸形式发生过氧化。使用抑制剂,基因沉默和基因过表达的方式从正反两个方面可以证实DHA的过氧化弄够同时由LOX依赖的（ALOX5和ALOX15）和LOX非依赖的途径介导。（3）发现DHA参与的铁死亡过程中,RIPK1-SQSTM1/p62-GSDMD是一重要致死信号通路:通过抑制剂筛选发现靶向受体相互作用丝氨酸/苏氨酸激酶1（Receptor interacting serine/threonine kinase 1,RIPK1）的多种小分子抑制剂均可以在肿瘤细胞中抑制DHA参与的铁死亡。Western blot显示RIPK1的S166磷酸化水平在DHA参与的铁死亡过程中也是上调的。使用Co-IP方法鉴定到RIPK1与Sequestosome-1（SQSTM1/p62）蛋白在DHA参与的铁死亡中存在显著的物理结合,而在此过程中SQSTM1/p62的269位苏氨酸和272位丝氨酸显著磷酸化。使用多种RIPK1抑制剂,或对RIPK1的激酶活性通过突变方式失活则能显著抑制SQSTM1/p62的磷酸化与细胞死亡。通过蛋白质谱我们发现RIPK1与SQSTM1/p62与Gasdermin D（GSDMD）在DHA参与的铁死亡中存在结合。通过抑制剂和基因沉默实验我们进一步发现RIPK1与SQSTM1/p62调控了Caspase-4和-5依赖的GSDMD活化,促使GSDMD N片段的产生,最终导致细胞死亡。综上所述,本研究从肿瘤微环境中两个关键成分——肿瘤细胞和TAM角度探讨了DHA及其氧化产物拮抗前列腺癌的机制,为理解ω3 PUFA调控肿瘤及慢性炎症做了一定的理论补充,也对将来其关键代谢产物的临床应用提供一定的指导意义。ω3 PUFA是一种必需脂肪酸,本研究也为炎症和肿瘤相关疾病的预防和治疗给出了膳食指导。