《科学》：研究首次识别出调控细胞生长和代谢机制

来自哈佛大学公共卫生学院（HSPH）的研究人员首次识别出了调控细胞生长和代谢所必需代谢途径的基本作用机制,这一途径以mTOR蛋白为中心,mTOR蛋白能对外界刺激,比如胰岛素和营养物质作出应答,传递细胞生长信号。科学家们希望未来有一天。能利用这种作用机制研发某些mTOR信号失去控制的癌症。相关研究成果公布在《科学》（Science）杂志上。     

mTOR信号通路调节细胞能量代谢的机制

细胞正常代谢过程需要持续的能量供给,而线粒体是细胞内氧化磷酸化和合成ATP的主要场所.m TOR作为细胞营养感应和能量调节因子,调控细胞的新陈代谢以及细胞周期进程和细胞生长.本文综述了m TOR对细胞线粒体功能的调控机制,m TOR与AMPK在细胞内交互调控能量平衡以及m TOR整合氨基酸和能量感应通路,以期为营养学或药理学中对癌症以及肥胖和糖尿病等代谢性疾病的干预和治疗提供指导.     

一碳代谢路径通路在癌症发生中作用研究进展

我国癌症发病群体不断年轻化,发病率不断增加。最近科学研究表明,细胞代谢相关调控基因已成为新的癌症诊断标记和治疗靶点。一碳代谢对于细胞代谢必不可少,一碳代谢需要叶酸、丝氨酸和蛋氨酸等细胞必需的生物代谢物质参与,同时也产生嘌呤、腺苷和胸苷酸等生物代谢物质。一碳代谢包括三类关键反应:叶酸循环、蛋氨酸循环、反硫化途径。在叶酸循环中,叶酸及叶酸循环中间产物可以通过产生嘌呤和胸苷酸调控癌症细胞的生长和增殖。在蛋氨酸循环中产生的多胺和甲基等中间产物也能调控癌症细胞的生长和增值。反硫化途径是谷胱甘肽合成的重要途径,谷胱甘肽能够生成与肿瘤细胞密切相关的活性氧。该研究将简要综述一碳代谢在癌症发生中的作用,概况了近年来一碳代谢通路重要因子及中间产物作为靶点对癌症治疗的意义。     

Mondo蛋白在肿瘤相关代谢中的研究进展

转录因子Mondo蛋白家族包括MondoA和ChREBP(MondoB)两个家族成员,是葡萄糖介导的基因转录调控的关键调控因子,可直接调控糖酵解和脂肪酸生成相关基因的表达,在细胞代谢与能量平衡中发挥重要作用。细胞代谢改变是肿瘤的重要特征之一,为肿瘤细胞生长及恶性进展创造了有利条件。近年来,研究发现,Mondo蛋白在肿瘤细胞糖酵解、脂肪酸合成和谷氨酰胺利用等代谢通路中发挥着重要作用,而且Mondo蛋白调控肿瘤细胞的代谢,其在肿瘤细胞生长、增殖和侵袭等过程中的作用值得肿瘤研究者关注。因此,更好地认识Mondo蛋白调控肿瘤细胞代谢的机制,将为癌症的治疗提供新的方向。本文对Mondo蛋白家族成员的分子特征、表达调控、组织特异性功能及其在肿瘤代谢重编程和细胞增殖中的最新研究进行综述,为肿瘤的防治提供新思路。     

《癌症发现》：卵巢癌细胞能够转化正常细胞

卵巢癌细胞能够转化环境中的正常细胞。使这些细胞支持癌细胞生长,近日研究者们揭示了这一转化过程的机制。并为癌症治疗提供了新靶点。在美国癌症研究协会旗下的CancerDiscovery杂志12月刊上,芝加哥大学和西北大学的研究人员发表了一项研究,研究显示卵巢癌细胞能够改变邻近正常细胞中三种microRNA的合成。microRNA是基因表达的重要调节因子。     

间充质干细胞通过分解代谢糖酵解促进肺癌细胞生长（英文）

存在于骨髓中的间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs,也称为间充质基质细胞)可以被募集到肿瘤部位并构成肿瘤微环境。细胞代谢在癌症进展中起重要作用。在癌症微环境中间充质细胞和肿瘤细胞发生代谢方式的转变。然而,尚不清楚肿瘤细胞和BMSCs细胞的相互作用如何影响细胞代谢和肿瘤进展。在本研究中,通过将BMSCs和小鼠肺癌细胞LLC细胞共同注射到C57BL/6小鼠,构建了皮下瘤模型;随后在原位瘤分离BMSCs和LLC细胞,进行RNA测序,以获得肿瘤微环境下BMSCs和LLC细胞的转录组。结果显示BMSCs中上调的基因富集于代谢途径。进一步根据差异表达的分子构建相互作用网路,发现BMSCs网络中的核心预测途径是代谢途径、MAPK信号通路和HIF-1信号通路。然而,在肿瘤微环境中LLC细胞的代谢途径受到抑制。体内动物实验证实抑制糖酵解可以减少荷瘤小鼠肿瘤的生长。以上结果提示,BMSCs增加了糖酵解,通过反式Warburg效应促进癌细胞的生长,在肿瘤微环境下BMSCs的代谢重编程影响肿瘤细胞的转归。     

Molecular cell:切断癌细胞备用能源“饿”死癌细胞

正科学家们通过阻断肺癌细胞对备用营养物质的使用,找到了阻止肺癌细胞生长的新方法。相关研究结果发表在国际学术期刊molecular cell上,这项研究为肺癌治疗提供了新的方向。癌细胞到底"吃"什么癌细胞的代谢过程与正常细胞有很大不同。细胞的快速增殖意味着癌细胞对能量的需求会显著增加,而葡萄糖是癌细胞的主要营养来源,它们对葡萄糖的利用速率是正常细胞的几十倍甚至几百倍。但当葡萄糖变得缺乏,癌细胞就必须转而使用备用营养物质以维持细胞生长和存活。     

聚球藻7942混养培养中碳代谢与能量利用

为了考察聚球藻7942在混养条件下的能量利用效率,分别以葡萄糖和乙酸为碳源开展了聚球藻7942的混养培养研究,并在此基础上利用代谢通量分析方法对聚球藻7942混养条件下的碳代谢和能量利用进行了探讨。结果表明:葡萄糖和乙酸均能促进藻细胞生长,且乙酸促进藻细胞生长的作用更为明显;葡萄糖利用可明显增加藻细胞糖酵解途径中碳代谢流量,而乙酸利用则导致糖酵解途径中碳代谢流量减小,两种有机碳源均增加了柠檬酸循环中碳代谢流量;有机碳源导致藻细胞光化学效率下降,而葡萄糖较之乙酸降低藻细胞光化学效率更为明显。虽然混养条件下光能的贡献率要小于光自养,但基于能量的细胞得率和能量转换率均高于光自养,光自养和以葡萄糖、乙酸为碳源的混养中基于ATP生成的能量转换效率分别为6.81%、7.43%和8.77%。     

肿瘤生长的能量代谢特点及其临床应用

肿瘤细胞与人体正常细胞在代谢上有些不同,这主要体现在能量代谢和物质代谢上。肿瘤细胞能量代谢的特点表现在活跃地摄取葡萄糖和谷胺酰胺,进行有氧糖酵解(Warburg效应)。这种看上去很不经济的能量供给方式对肿瘤细胞却是必需的,它既为肿瘤细胞的不断生长提供能量,也为它们提供了生物合成的原料。肿瘤不同的代谢方式既是挑战也是机遇,弄清肿瘤细胞的代谢机制,对肿瘤早期诊断和靶向治疗具有重要意义。     

Sci Immunol:治疗癌症的抗体疗法新进展

正最近,来自Brigham and Women医院的研究者们在对多发性硬化疾病进行研究的过程中发现了治疗癌症的新线索。在最新一期的《Science Immunology》杂志上,由Howard Weiner博士领导的研究团队发现了一种利用抗体精确打击Treg细胞来促进癌症免疫反应的方法。他们发现该抗体疗法能够降低多种小鼠肿瘤模型中肿瘤的生长速度,因此可以作为一类潜在的癌症疗法     

澳大利亚用基因技术防癌

澳大利亚研究人员近日通过基因技术 ,改变癌症患者的白细胞 ,使其能够识别、攻击并杀死癌细胞 ,在癌症治疗方面取得突破性进展。 10 0 0个细胞中只有 1个细胞能识别肿瘤细胞 ,澳大利亚墨尔本彼得·麦卡勒姆癌症研究中心的科学家们 ,先从癌症患者体内取出大量白细胞 ,然后通过基因技术改变这些白细胞的DNA,使它们全都能够识别并攻击肿瘤细胞。目前 ,该方法已在动物实验中取得成功 ,研究中心计划在两年内进行人体试验 ,用这种方法治疗几种常见的癌症 ,但他们认为该方法最终能够用来对付多种癌症。澳大利亚用基因技术防癌…     

糖代谢重编程与肿瘤生长

能量代谢异常是肿瘤细胞的重要特征之一。即使在氧气充足的条件下,高速糖酵解取代氧化磷酸化为肿瘤细胞供能。肿瘤细胞在缺氧微环境、癌症相关基因及信号通路等因素驱动下进行代谢重编程,在满足自身能量需求的同时获得快速增殖所需要的生物大分子及还原力等基础物质,为肿瘤细胞提供了缺氧条件下的生长优势。由不同代谢表型的细胞亚群构成的实体肿瘤具有代谢异质性的特征。本文将综述肿瘤细胞糖代谢重编程的因与果及其代谢异质性,为靶向肿瘤代谢的个体化治疗寻找新的有效靶点。     

糖代谢重编程与肿瘤生长CSCD

能量代谢异常是肿瘤细胞的重要特征之一。即使在氧气充足的条件下,高速糖酵解取代氧化磷酸化为肿瘤细胞供能。肿瘤细胞在缺氧微环境、癌症相关基因及信号通路等因素驱动下进行代谢重编程,在满足自身能量需求的同时获得快速增殖所需要的生物大分子及还原力等基础物质,为肿瘤细胞提供了缺氧条件下的生长优势。由不同代谢表型的细胞亚群构成的实体肿瘤具有代谢异质性的特征。本文将综述肿瘤细胞糖代谢重编程的因与果及其代谢异质性,为靶向肿瘤代谢的个体化治疗寻找新的有效靶点。     

癌症治疗的新靶点——eEF2K

真核生物延伸因子2激酶(eukaryotic elongation factor 2 kinase,eEF2K)由人类基因组eEF2K基因编码,归属于"α-激酶"非典型蛋白激酶小家族。eEF2K的活性要依赖于钙离子和钙调蛋白。研究显示,eEF2K在一定的代谢压力下能磷酸化并抑制真核生物延伸因子2(eukaryotic elongation factor 2,eEF2),进而抑制蛋白质合成过程中多肽链的延伸,使细胞中能量和氨基酸的消耗减少,帮助细胞适应营养或能量缺乏的不利条件。越来越多的证据显示,eEF2K可成为治疗癌症等疾病药物的新靶点。本文结合近年来报道的eEF2K小分子抑制剂探讨其在癌症等疾病治疗中的潜在价值。     

赖氨酸乙酰化调控细胞代谢的机制

赖氨酸乙酰化是一种重要的翻译后修饰。细胞内的蛋白质,特别是代谢酶,广泛受乙酰化修饰的调控。乙酰化修饰由乙酰化酶和去乙酰化酶调节,对细胞的物质代谢和能量稳态进行多层次、复杂而又精细的调控。乙酰化酶和去乙酰化酶活性的发挥依赖中间代谢产物,且多种代谢物能够调控乙酰化酶和去乙酰化酶的催化活力。因此,乙酰化修饰是调控细胞代谢的重要机制。此外,乙酰化修饰能够调节自噬和营养物质感受通路,从而调控细胞的物质和能量稳态;乙酰化修饰对组蛋白的调节则能根据细胞的营养状态在表观遗传水平改变基因的表达,使细胞高效地应对不同的营养和压力状态。乙酰化修饰与代谢相关疾病的发生发展具有重要联系,对乙酰化调控的研究将极大增进人们对细胞代谢、表观遗传等生命活动的认识。     

加拿大确定出EB病毒在癌症中的作用

多伦多大学最近确定出了EB病毒编码的一种病毒蛋白使细胞“永生不死”并使其不断生长而最终使人患上某种癌症的分子事件。这项研究的相关文章发表在刚刚出版的Molecular Cell上。     

大停

线粒体很小。根据不同类型的组织,一颗人类细胞可以含有上百到上千个这种土豆形的细胞器。这些细胞器通过产生ATP,为我们细胞里的生化反应提供能量。这些常常被忽视的细胞器直到上世纪70年代才受到重视,现在已成为了研究的热点,因为它们可能在常见的重大疾病中扮演重要角色。科学家们认为线粒体可能是癌症和阿尔茨海默症病源学中的关键。     

过氧化物酶体增殖物激活受体与细胞凋亡调控

利用核受体与配体作用促进癌细胞分化和凋亡是治疗癌症的新方向。过氧化物酶体增殖物激活受体(PPARs)是一类参与多种生物学效应的核受体,目前已知有3种亚型：α、β和γ。PPARs除和脂质代谢、氧化还原状态、炎症、心血管疾病、糖尿病、肥胖等一系列生理过程密切相关外,PPARs的激活还对细胞的生长、分化甚至凋亡有重要的影响,尤其是PPARγ的激活在多种恶性肿瘤细胞中可促进细胞凋亡、抑制肿瘤生长。然而由于PPARs的表达具有极大的物种、组织特异性,使预临床实验的推广应用变得十分复杂。现仅就PPARs与细胞凋亡方面的最新研究进展及其在癌症预临床中的研究状况进行综述。     

磷酸化与泛素化修饰对雷帕霉素靶蛋白复合物1(TORC1)信号通路的调控

TORC1是一个在真核生物中高度保守的激酶复合物,能通过感应营养物质、生长因子、能量水平等信号调节细胞代谢水平和生长。TORC1信号通路的失调与代谢紊乱、神经病变、癌症和衰老密切相关。本文比较了酵母细胞及哺乳动物细胞中TORC1的结构与功能,并着重综述了磷酸化和泛素化修饰在TORC1信号通路中的作用。由于磷酸化和泛素化在传导外界信号至TORC1以及调节TORC1下游通路中均发挥重要作用,因此深入研究磷酸化和泛素化对TORC1信号通路的影响,将为药物靶点的发现提供新思路。     

Science:研究开发出延缓癌细胞生长的新方法

正癌症是一种非常复杂的疾病,但是它的定义是相当简单的:细胞发生异常和不受控制地生长。如今,在一项新的研究中,来自美国罗彻斯特大学的研究人员鉴定出一种新的方法来潜在地延缓快速生长的细胞(fast-growing cell)的方法。快速生长的细胞是所有癌症的典型特征。这一发现是在实验室中针对肾癌细胞和宫颈癌细胞取得的,离在人体中的应用还有较长的路要走。但是它可