细胞糖代谢方式改变与肿瘤转移的相关性

肿瘤转移是引起肿瘤相关死亡的主要原因,肿瘤细胞的代谢异常在肿瘤转移中扮演重要角色。肿瘤的糖代谢以“Warburg效应”为显著特征,即细胞在有氧条件下也以糖酵解为主要糖代谢途径提供能量。而这种现象在转移性肿瘤细胞中更为突出,表现为葡萄糖的大量摄取、高糖酵解速率和核酸合成速率等,这为肿瘤细胞的快速生长和增殖提供了重要的能量和物质基础。对于肿瘤转移过程中相关代谢改变的研究,将为最终揭示肿瘤转移的机制打下基础。本文综述肿瘤细胞糖代谢中糖酵解、线粒体有氧代谢及磷酸戊糖途径中的变化与肿瘤转移发生的相关性,其结果为进一步从调控肿瘤代谢角度发现新的肿瘤转移控制手段提供了启示。     

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。     

肿瘤细胞能量代谢特点及其意义

<正>常细胞代谢所需的能量主要由线粒体氧化磷酸化产生的ATP提供,而肿瘤细胞即便氧供充足也偏好利用增强糖酵解供能。同时,肿瘤细胞对葡萄糖和谷氨酰胺的摄取利用也十分活跃。肿瘤缺氧微环境,癌基因的激活,线粒体功能的抑制以及如炎症、micro RNA等因素共同促成肿瘤细胞糖酵解代谢表型,它不仅为肿瘤细胞提供充足的ATP,还为新肿瘤细胞的构筑提供生物大分子原料,从而利于生长增殖。基于肿瘤能量代谢模式的内在分子机制研究,将揭开靶向肿瘤治疗的新局面。     

微RNA在肿瘤细胞糖代谢中的功能

大多数癌细胞产生能量是通过高速率糖酵解,然后在胞液中进行乳酸发酵。而在大多数正常细胞中,糖酵解速率相对较低,丙酮酸主要在线粒体中进行有氧氧化。即使在氧充足的条件下,快速生长的恶性肿瘤细胞进行糖酵解的速率通常要比其正常组织来源的细胞高二百多倍。微RNA（microRNA,miRNA）是一类具有转录后调控功能的非编码RNA。近年来,越来越多的研究表明,miRNA主要通过诱导缺氧环境、影响葡萄糖摄入、调节糖酵解过程中的关键酶以及乳酸去路等诸多方面参与糖代谢过程,从而在肿瘤细胞糖代谢中发挥重要作用。     

肿瘤细胞能量代谢特点及其意义CSCD

正常细胞代谢所需的能量主要由线粒体氧化磷酸化产生的ATP提供,而肿瘤细胞即便氧供充足也偏好利用增强糖酵解供能。同时,肿瘤细胞对葡萄糖和谷氨酰胺的摄取利用也十分活跃。肿瘤缺氧微环境,癌基因的激活,线粒体功能的抑制以及如炎症、micro RNA等因素共同促成肿瘤细胞糖酵解代谢表型,它不仅为肿瘤细胞提供充足的ATP,还为新肿瘤细胞的构筑提供生物大分子原料,从而利于生长增殖。基于肿瘤能量代谢模式的内在分子机制研究,将揭开靶向肿瘤治疗的新局面。     

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。     

肿瘤细胞能量代谢中潜在的治疗靶点

细胞能量异常是肿瘤细胞的十大特征之一。快速增殖的癌细胞生长所需要的能量主要是由糖酵解而非氧化磷酸化提供,癌细胞这种特殊的糖代谢被称为Warburg效应。近年来肿瘤的靶向治疗成为研究的热点,异常的糖酵解、脂代谢和氨基酸代谢的过程涉及到大量的限速酶和关键酶,这些都是潜在的药物治疗靶点。本文仅围绕着调控癌细胞糖酵解进程中直接调控的关键酶和限速酶,脂代谢过程中脂肪酸合成酶和谷氨酰胺代谢过程中的谷氨酰胺酶进行分析和综述。     

乳酸代谢——肿瘤治疗新靶点

恶性肿瘤严重危害人类健康,其治疗目前主要有手术、放疗和化疗三种方式,但疗效尚无法达到令人满意的程度,因此寻找肿瘤治疗新靶点、实现肿瘤的靶向治疗非常迫切. Warburg效应普遍存在于多种肿瘤中,其重要特征是在氧气充足的条件下,癌细胞的能量代谢仍以糖酵解为主. Warburg效应是糖酵解的典型过程,葡萄糖被大量吸收并通过糖酵解转化为乳酸.糖酵解产物乳酸可以激活癌细胞中许多重要的信号通路,促进癌细胞的存活、侵袭、免疫逃逸、转移和血管生成.因此,靶向乳酸代谢过程及其关键酶可能为肿瘤治疗提供新的靶点.本文对肿瘤细胞代谢方式的改变,乳酸对肿瘤细胞免疫逃逸、肿瘤转移、肿瘤血管生成的影响,以及以乳酸为靶点的肿瘤治疗等方面进行综述.     

缺氧诱导因子HIF-1在肿瘤Warburg效应中作用机制的研究进展

正常状态下人体细胞的能量主要来源于有氧磷酸化,而在肿瘤细胞,其能量主要来源于糖酵解,即使在含有充足氧气的环境中肿瘤细胞依然进行糖酵解,这种现象被称为Warburg效应.在肿瘤细胞中,缺氧诱导因子HIF-1水平的升高与糖酵解活动的增强密切相关,HIF-1上调一系列与糖酵解能量代谢、血管新生、肿瘤细胞存活和红细胞生成相关的基因,从而促进了肿瘤细胞Warburg效应的发生.在肿瘤细胞代谢重编程过程中,丙酮酸激酶M2(PKM2)与HIF-1之间构成一个正反馈过程,而缺氧诱导因子抑制因子1 (FIH-1)能通过抑制HIF-1对重要基因转录因子CPB/p300的招募,来抑制HIF-1的活性.     

瓦伯格效应促进生物合成的生化机制与模型

大部分肿瘤细胞在氧供充足时,仍会利用糖酵解来产生ATP,这种现象称为瓦伯格效应(Warburg effect)。这种产能效率远低于线粒体氧化磷酸化的代谢方式,其成因和对肿瘤发生发展的作用尚不明确。但科学界普遍认为肿瘤细胞一定从有氧糖酵解中获得生长优势。本文结合本实验室及学术界最新的研究结果,对瓦伯格效应促进生物合成的生化机制进行探讨,并在此基础上提出在葡萄糖充足或缺乏时肿瘤细胞均能维持生长优势的模型。     

肿瘤能量代谢：糖酵解还是氧化磷酸化？

正常细胞代谢活动所需要的能量主要由线粒体氧化磷酸化产生的ATP提供。与正常细胞不同,肿瘤细胞糖酵解增强,氧化磷酸化功能降低。长期以来,肿瘤细胞的有氧糖酵解被认为是由于线粒体出现不可逆的损伤。最近有不少研究结果对这一观点提出质疑,认为多数肿瘤的线粒体氧化磷酸化功能是完好的,肿瘤有氧糖酵解的改变被认为是其他多种因素（例如癌基因、肿瘤抑制基因、低氧微环境、mtDNA突变等）综合作用的结果。     

蛋白质修饰与肿瘤糖代谢

蛋白质分子链上接上某种化学基团,从而改变其执行生命复杂的调控和信息传递的功能,这一过程称为"蛋白质修饰".常见的蛋白质翻译后修饰过程有磷酸化、乙酰化、泛素化、糖基化和甲基化等,它们使蛋白质的结构更为复杂,功能更为完善,作用更为专一,调控更为精细.蛋白质修饰在生命体中具有十分重要的作用.在肿瘤代谢中,肿瘤细胞即使在氧气充足的情况下仍进行糖酵解,称为Warburg效应.目前越来越多的研究表明,蛋白质翻译后修饰与肿瘤糖代谢密切相关.本文将就常见的蛋白质修饰方式对肿瘤糖代谢的影响方面的研究进展进行综述.     

生物能量分析仪在肿瘤细胞生物能量代谢中的应用研究

靶向肿瘤细胞代谢过程中关键调控分子抑制肿瘤细胞生长的研究日益成为热点。目前,研究肿瘤细胞氧化磷酸化和有氧糖酵解主要是应用Clark氧电极法测定细胞氧耗率以及对相关中间代谢物的测定,如乳酸和葡萄糖。但是,这些方法测定的指标相对单一,而且过程繁琐。该文详细介绍了生物能量分析仪在研究肿瘤细胞糖酵解和线粒体氧耗率中的应用,并通过研究肿瘤细胞应用阿霉素及相关药物处理后生物能量代谢的变化,深入探讨了这一方法在研究肿瘤细胞生物能量代谢方面中的优越性。研究结果表明,羰基氰–对–三氟甲氧基本腙(carbonylcyanide p-trifluoro methoxyphenylhydrazone,FCCP)的浓度以及细胞数量对于研究肿瘤细胞的氧耗率十分关键,应用阿霉素能够显著抑制肿瘤细胞的有氧糖酵解和线粒体氧耗率。通过该文的介绍,期望能为肿瘤细胞生物能量代谢研究提供进一步的参考。     

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。     

基于有氧糖酵解的天然小分子抑制剂的研究进展CSCD

有氧糖酵解作为恶性肿瘤最显著的能量代谢特征之一,肿瘤细胞中大约有50%的ATP是通过有氧糖酵解途径合成的,同时糖酵解过程中产生的各种中间代谢产物也是合成蛋白质等生物大分子重要的原料来源。此外酵解途径导致的乳酸增加为肿瘤细胞提供了一个酸性成长环境,有利于其浸润和转移,因此其在维持肿瘤细胞能量需求、合成代谢平衡和肿瘤浸润和转移方面发挥着重要作用。研究表明有氧糖酵解的过程与葡萄糖转运蛋白、己糖激酶、丙酮酸激酶、磷酸果糖激酶等密切相关。目前靶向有氧糖酵解相关转运蛋白和关键限速酶已经成为抗肿瘤药物研发的有效途径,本文对目前天然产物中靶向有氧糖酵解相关蛋白的小分子抑制剂研究最新进展及作用机理进行总结,以期为相关领域药物研究人员提供新的思路和参考。     

乳酸脱氢酶和Warburg效应的研究进展北大核心CSCD

糖代谢过程的关键限速酶乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)可提升糖酵解速率和促使局部形成酸性微环境。研究发现LDH与恶性肿瘤关系密切,LDH通过Warburg效应调节乳酸产生,而适当的酸性调控则对LDH形成负反馈调节回路。肿瘤细胞的LDH-A基因异常激活常伴随着LDH-B基因的异常失活,LDH-A的异常激活及丙酮酸脱氢酶的失活,可进一步促使丙酮酸转化为乳酸,后者不仅仅作为代谢产物,而且是肿瘤细胞的主要能量来源。     

乳酸脱氢酶和Warburg效应的研究进展

糖代谢过程的关键限速酶乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)可提升糖酵解速率和促使局部形成酸性微环境。研究发现LDH与恶性肿瘤关系密切,LDH通过Warburg效应调节乳酸产生,而适当的酸性调控则对LDH形成负反馈调节回路。肿瘤细胞的LDH-A基因异常激活常伴随着LDH-B基因的异常失活,LDH-A的异常激活及丙酮酸脱氢酶的失活,可进一步促使丙酮酸转化为乳酸,后者不仅仅作为代谢产物,而且是肿瘤细胞的主要能量来源。     

葡萄糖介导SCAP的N-糖基化为SREBP-1激活和肿瘤生长所必需

正细胞代谢的改变是许多肿瘤的一个重要特征。在肿瘤细胞中,有氧糖酵解和脂质生成的增加能提供肿瘤细胞生长所需的能量和脂质。然而葡萄糖代谢和脂质生成通路之间的相互联系依然不清楚。本文的研究人员立足于此,探讨了葡萄糖代谢和脂质生成通路之间的联系,发现葡萄糖能通过胰岛素非依赖的通路来控制SCAP并促进脂质生成。研究表明,EGFR信号能增加肿瘤细胞对葡萄糖的摄取。细胞内的葡萄糖主要进入了糖酵解通路的分支己糖胺生物合成     

PKM2在肿瘤形成中的作用及其活性调节

肿瘤细胞利用有氧糖酵解将葡萄糖转变为细胞代谢及增殖所需的物质,如核苷酸、氨基酸和脂质等,并产生ATP。丙酮酸激酶是糖酵解途径中的限速酶,催化磷酸烯醇式丙酮酸生成丙酮酸。其四种同工酶之一PKM2(pyruvate kinase M2),由四个亚基组成,有单体、二聚体及四聚体等多种存在形式。其中,PKM2四聚体活性最强,能促进葡萄糖通过氧化磷酸化彻底氧化分解生成ATP,而其二聚体则促进Warburg效应,即葡萄糖的有氧酵解。两者之间的平衡在肿瘤形成中起到了很重要的作用,同时也受到一系列因子的调控。该文就PKM2在肿瘤代谢中的作用及其活性调节作一介绍。