| 定量分析丝氨酸/甘氨酸转换影响胃癌细胞增殖的动力学机制 |
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| 引用本文： | 樊军武,朱晓梅,范志远,刘炳亚,敖平,陈永聪.定量分析丝氨酸/甘氨酸转换影响胃癌细胞增殖的动力学机制[J].生物化学与生物物理进展,2024,51(3):658-672. |
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| 作者姓名： | 樊军武 朱晓梅 范志远 刘炳亚 敖平 陈永聪 |
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| 作者单位： | 1)上海大学物理系,上海 200444,2)上海现代光学系统重点实验室,上海理工大学光电信息与计算机工程学院,上海 200093,3)同济大学医学院,同济大学附属第一妇婴保健院乳腺外科,上海 200092,4)上海交通大学医学院附属瑞金医院普外科,上海消化外科研究所,上海市胃肿瘤重点实验室,上海 200025,5)四川大学生物医学工程学院,成都 610065,1)上海大学物理系,上海 200444 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金（16Z103060007）资助项目。 |
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| 摘 要： | 目的 胃癌（GC）严重影响人类的健康生活,研究表明其与丝氨酸/甘氨酸代谢密切相关。丝氨酸/甘氨酸代谢对于肿瘤细胞的增殖能力具有重要影响。本文的研究目的是探究丝氨酸/甘氨酸代谢能够影响胃癌细胞增殖能力的分子机制。方法 本文通过一种基于随机和非梯度系统的势能景观所建立的大型代谢网络动力学建模方法,构建了一个稳定的胃癌细胞代谢动力学模型。基于对模型的调控,定量分析丝氨酸/甘氨酸代谢影响胃癌细胞增殖的动力学机制。对一般代谢网络动力学方程添加随机噪声,通过随机动力学分解得到代谢网络参数空间的李雅普诺夫（Lyapunov）函数。进一步减少与随机波动相关的Lyapunov函数变化,从而得到稳定的代谢网络。结果 在动力学参数不足的情况下,成功构建了胃癌细胞代谢网络的动力学模型。当胞外丝氨酸可用时,模型优先消耗丝氨酸;当甘氨酸生成丝氨酸的速率增加时,模型显著上调生成S-腺苷甲硫氨酸（SAM）和S-腺苷同型半胱氨酸（SAH）的稳态通量。结论 本文证明了胃癌细胞对于丝氨酸的优先摄取以及丝氨酸/甘氨酸转化速率对SAM生成的重要作用,其可能通过调节细胞甲基化进程影响胃癌细胞的增殖能力,为靶向丝氨酸/甘氨酸代谢的癌症治疗提供了新的思路和方向。
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| 关 键 词： | 胃癌 丝氨酸/甘氨酸代谢 细胞增殖 随机动力学分解 Lyapunov函数 S-腺苷甲硫氨酸 甲基化 |
| 收稿时间： | 2023/4/7 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2024/2/3 0:00:00 |
The Quantitative Analysis of Dynamic Mechanisms Impacting Gastric Cancer Cell Proliferation via Serine/glycine Conversion |
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| FAN Jun-Wu,ZHU Xiao-Mei,FAN Zhi-Yuan,LIU Bing-Y,AO Ping and CHEN Yong-Cong.The Quantitative Analysis of Dynamic Mechanisms Impacting Gastric Cancer Cell Proliferation via Serine/glycine Conversion[J].Progress In Biochemistry and Biophysics,2024,51(3):658-672. |
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| Authors: | FAN Jun-Wu ZHU Xiao-Mei FAN Zhi-Yuan LIU Bing-Y AO Ping and CHEN Yong-Cong |
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| Institution: | 1)Department of Physics, Shanghai University, Shanghai 200444, China,2)Shanghai Key Lab of Modern Optical System, School of Optical-Electrical Computer Engineering, University of Shanghai for Science and Technology, Shanghai 200093, China,3)Department of Breast Surgery, Shanghai First Maternity and Infant Hospital, Tongji University School of Medicine, Shanghai 200092, China,4)Department of Surgery, Shanghai Institute of Digestive Surgery, Shanghai Key Laboratory of Gastric Neoplasms, Ruijin Hospital, Shanghai Jiao Tong University School of Medicine, Shanghai 200025, China,5)College of Biomedical Engineering, Sichuan University, Chengdu 610065, China,1)Department of Physics, Shanghai University, Shanghai 200444, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | gastric cancer serine/glycine metabolism cell proliferation stochastic dynamic decomposition Lyapunov function S-adenosylmethionine methylation |
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