德州农工大学（Texas A&M University）的农业与生命科学学院的研究者推荐了一种“统一”的方法来解释膳食中的生物活性物质在抑制致癌信号通路的作用。

“膳食的生物活性物质包含了食物及膳食补充剂中的活性成分，这些生物活性物质与人体健康的改变有关，”Robert Chapkin博士解释道，他是学院营养物与食品科学部的特聘教授。

Chapkin的研究主要集中在直肠癌的预防。他和其他研究者检测了营养物质在激活或抑制癌症相关基因的作用。

“研究显示，鱼油中的长链omega-3 脂肪酸和姜黄中的姜黄色素是一类特殊的生物活性物质，我们将它们命名了膜靶向膳食生物活性物质（membrane-targeted dietary bioactives，MTDBs）。”

Chapkin说，以前的研究显示，姜黄素和omega-3脂肪酸是有效的结直肠癌预防剂。

“但是对膳食化学预防的一个批评是，这种预防方法同时也会影响很多其他的生命活动过程，”他说。“这些生命过程包括影响细胞膜结构和功能，酯类代谢，核受体活性和炎症反应。”

Chapin说，姜黄素、omega-3脂肪酸以及辣椒中的辣椒素具有亲水结构，也有亲酯结构，这样结构能够扰乱细胞膜结构。

“然而，这样的生物活性物质就像其他营养物质那样，有多重生理影响，最大的和最容易忽视的影响就是通过扰乱细胞膜结构而调控分子信号通路，”研究者之一Robert Fuentes说道。“比如omega-3脂肪酸可以整合到细胞膜的成分磷脂中。其他MTDBs，比如姜黄素和辣椒素可以压缩细胞膜之间的空隙，干扰细胞膜上的脂质和蛋白质之间的作用。”

Chapkin最近的研究显示，MTDBs在直肠积累会扰乱直肠上皮细胞结构和成分，可以抑制Ras信号通路失常，Ras信号通路失常会导致直肠癌。

Ras是一类将信号通路传递到细胞内的蛋白家族。激活的Ras可以进一步激活其他蛋白，最终导致开启与细胞生长和分化相关基因表达。Ras基因突变可导致Ras持续激活，使得细胞信号过分活化，从而导致肿瘤形成。

“细胞生长信号通路的过分活化是肿瘤形成的原因，将这些信号通路减弱或正常化是抑制肿瘤生长的重要内容，”Fuentes说。

大约30-50%的结直肠癌患者携带Ras基因突变，携带突变的患者对标准治疗耐药。90%的胰腺癌携带Ras基因突变。

Chapkin说Ras信号通路的准确性依赖于其在细胞膜上的空间分布，研究者将Ras在细胞膜上成团分布的一个小聚集体成为Ras纳米团簇。

“我们实验室最近的研究显示，MTDBs可以直接调控细胞膜，改变Ras纳米团簇的分布，将Ras信号正常化，”Chapkin说。“这项研究提示Ras纳米团簇也能是未来治疗直肠癌及其他癌症的新靶标。”