硬酯酰辅酶A去饱和酶1调控肝细胞癌脂肪酸代谢异常的作用机制

肝细胞癌(hepatocellular carcinoma, HCC)的发病率和致死率在我国位居前列。近年来,HCC的多组学研究发现,单不饱和脂肪酸的增多有利于HCC细胞脂肪酸的从头合成,而硬脂酰辅酶A去饱和酶1(stearoyl-CoA-Ddesaturase, SCD1)是饱和脂肪酸向不饱和脂肪酸转化的关键限速酶,SCD1活性的升高是肝细胞癌发生的主要原因之一。通过p53、Wnt/β-catenin、EGFR、自噬等途径的调节,SCD1介导的脂肪酸去饱和途径促使HCC细胞的脂肪酸代谢平衡向不饱和脂肪酸倾斜,促进癌细胞的增殖和侵袭,减少癌细胞的凋亡。干预SCD1的表达可以有效抑制HCC进展。SCD1在肝细胞癌的发展中具有重要作用,有望成为肝细胞癌的治疗靶标之一。本综述关注肝疾病中调控脂肪酸代谢的关键酶SCD1,整理分析了SCD1的表达和调控与肝的脂肪酸代谢异常及HCC发生之间的关系,SCD1与肝细胞癌主要致癌分子的作用,以及可能的SCD1干预方法。希望为深入探究肝的代谢与HCC发生及演进打开新的思路,为HCC的治疗增添新的靶点。     

膳食脂肪酸与脂代谢对乳腺癌影响的研究进展

综述近年来关注度较高的多不饱和脂肪酸、反式脂肪酸等膳食脂肪酸成分,以及癌细胞生长环境中脂肪酸代谢对乳腺癌影响机制的研究进展。     

脂代谢重编程在肝癌恶性演进中的最新研究进展

肝癌是一种非常常见的消化道肿瘤，其恶性程度高，发病隐匿，早期可无症状，且发病率也在逐年升高。代谢重编程是癌细胞为了满足细胞快速生长所需的大量能量，使其代谢方式发生改变。尽管与其他代谢变化(例如葡萄糖和谷氨酰胺代谢)相比，癌细胞中脂肪酸代谢的变化受到的关注较少，但最近的研究逐渐发现了脂类代谢重编程在癌变过程中的重要性。该文以脂代谢重编程为基础，介绍其在肝癌恶性演进中的最新进展。     

长链脂酰辅酶A合成酶家族与恶性肿瘤

脂肪酸代谢紊乱容易导致癌症的发生。长链脂酰辅酶A合成酶家族(long chain acyl-coenzyme A synthetase family,ACSLs)负责激活长链脂肪酸,在脂肪酸代谢中发挥重要作用。但在癌细胞中,其调控作用经常被解除,细胞内脂肪酸的分布、种类和数量发生改变,进而导致癌症和其他代谢性疾病的发生。ACSLs 在哺乳动物中包括5种亚型,分别为ACSL1、3、4、5和6。ACSL1在甘油三脂的合成和分配中发挥重要作用;ACSL3有助于脂滴的形成,脂滴对维持脂质稳态具有重要作用;ACSL4的表达与类固醇激素相关,在铁死亡途径中发挥重要作用;ACSL5可以催化外源性脂肪酸的代谢,但不能催化从头合成脂肪酸的代谢;ACSL6在脑内的脂肪酸代谢及生殖器官中精子发生和卵巢功能维持等方面发挥重要作用。ACSLs的调控因子包括转录因子、共激活因子、激素受体、蛋白激酶和小的非编码RNA等。它们通过介导脂肪酸代谢,广泛参与线粒体介导的能量代谢,内质网应激和肿瘤炎性微环境等。此外,ACSLs还作为独立预后因素,成为各种癌症临床诊断和治疗的生物标志物和治疗靶点。近年来,越来越多的研究表明,ACSL家族在癌症的发生发展进程中发挥重要作用。本文从ACSL基因家族,ACSLs与恶性肿瘤及基于ACSLs脂代谢的肿瘤治疗方面进行阐述,为后续ACSL基因家族的研究及肿瘤的靶向治疗提供理论依据和候选分子靶标。     

炔诺酮短期暴露下海洋青鳉(Oryzias melastigma)仔鱼转录组学分析

为揭示炔诺酮(norethisterone)对水生生物的影响,本研究利用质量浓度为1 000 ng/L的炔诺酮处理海洋青鳉(Oryziasmelastigma)仔鱼24 h,分析炔诺酮对海洋青鳉仔鱼转录水平的影响。结果表明,炔诺酮处理导致海洋青鳉1 848个基因转录模式发生显著改变,其中,728个基因上调,1 120个基因下调。GO富集结果显示,差异表达基因在“肽酶活性,作用于L-氨基酸肽”和“辅因子结合”等途径显著富集。KEGG富集显示,差异表达基因在铁死亡、 DNA复制和脂肪酸代谢通路显著富集。其中,在铁死亡通路中,acsl4、acsl3和gass下调。在DNA复制和脂肪酸代谢通路中,所有差异表达基因全部下调。结果表明,炔诺酮暴露可影响海洋青鳉仔鱼的生长和发育有关基因的转录水平,对海洋青鳉的早期发育和生长产生不利影响。     

运动、肠道菌群代谢物——短链脂肪酸与骨骼肌代谢调控

寄生于人体的肠道菌群是一个高度动态化和个体化的复杂生态系统,受遗传、环境、饮食、年龄和运动等因素的影响,并通过其产生的代谢物与机体众多组织器官产生广泛的应答效应。短链脂肪酸(short chain fatty acid, SCFA)主要是由位于盲肠和结肠内的菌群以膳食纤维为底物发酵产生,其被吸收进入肠系膜上下静脉,随后汇入门静脉至肝。部分短链脂肪酸被肝作为糖异生和脂质合成的底物,剩余的短链脂肪酸以游离脂肪酸的形式经肝静脉进入外周循环。研究发现,运动可使产生SCFA的肠道菌群组分的丰度提高和参与调控SCFA生成的相关基因表达增加,使肠道中短链脂肪酸含量增加。由短链脂肪酸刺激结肠内分泌细胞合成分泌的胰高血糖素样肽1(glucagon like peptide-1, GLP-1)可促使胰岛B细胞合成分泌胰岛素,进而调节骨骼肌的葡萄糖摄取与糖原合成。此外,短链脂肪酸通过提高骨骼肌胰岛素受体底物1(insulin receptor substrate 1,IRS1)基因转录起始位点附近的组蛋白乙酰化水平,增强骨骼肌的胰岛素敏感性。同时,短链脂肪酸通过激活腺苷酸活化蛋白质激酶(AMP-activated protein kinase, AMPK)促进骨骼肌的脂肪酸摄取、脂肪分解和线粒体生物发生,抑制脂肪合成。本文就肠道菌群代谢物——短链脂肪酸概述、运动对产生短链脂肪酸的肠道菌群的影响和运动介导肠道菌群代谢物——短链脂肪酸对骨骼肌代谢调控机制的最新研究进展进行综述,为骨骼肌运动适应的新机制研究提供理论依据。     

肿瘤细胞死亡受体的调控

肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体(tumor necrosis factor related apoptosis inducing ligand,TRAIL)只有与细胞膜上死亡受体结合才能促使癌细胞凋亡,一旦细胞膜上的死亡受体发生缺失或失去活性,将使癌细胞对TRAIL极为耐受。近年来,对死亡受体的研究发现,死亡受体异常表达可能是死亡受体在细胞膜上发生功能性缺失的最主要原因。该文主要探究肿瘤细胞中死亡受体在转录调控、翻译后修饰、转运和内化过程中的异常情况,期望为今后研发克服TRAIL耐受的联合药物及癌症治疗提供参考。     

铁死亡与内质网应激反应

铁死亡是2012年被发现的一种新的受调控的细胞死亡方式,其特征是铁依赖的脂质过氧化物的过度积累(可引起细胞死亡的水平).铁代谢、脂代谢、氨基酸代谢等多种调节机制参与了铁死亡的调控.内质网是蛋白质合成、加工、修饰、转运的重要细胞器.应激状态下,未折叠、错误折叠蛋白在内质网内过度积累,即可诱发内质网应激反应.内质网应激是细胞应对外界压力的保护性机制,但持续的、恶劣的应激也能引起细胞死亡.近年来的研究表明,铁死亡与内质网应激密切相关.在癌细胞中,铁死亡诱导剂能同步激活内质网应激反应,内质网应激通路的启动则抑制铁死亡,导致癌细胞产生抗药性.在某些病理情况下,内质网应激通路的激活却加剧了铁死亡的发生.铁死亡和内质网应激之间究竟存在怎样的密切联系,成为目前认识细胞死亡命运的重要科学问题.本文综述了铁死亡的调控通路以及铁死亡与内质网应激相互联系的最新进展,以期为铁死亡相关疾病的发生机制和治疗提供重要的新参考.     

抑癌蛋白p16INK4a:一种新的衰老调控因子

p16INK4a是一种非常重要的抑癌蛋白．可通过抑制癌细胞的分裂和诱导癌细胞的死亡而减少癌症的发生,因此它的缺失或异常将增加患癌症的概率。最新的研究却发现,p16INK4a还有另外一个重要作用,通过诱发老龄哺乳动物干细胞功能下降而促使衰老的产生．至少在骨髓、前脑、胰岛细胞和角化细胞等类型细胞中被证实。这个发现使人们对p16INK4a功能和衰老分子机制有了新的理解,因此为更好的临床应用提供了重要的材料。     

Cancer Cell:乙酰辅酶A合成酶2维持肿瘤细胞存活新机制

<正>生长在代谢恶劣环境中的肿瘤细胞往往得到的血液,氧气和营养物质供应非常匮乏,而在接近40%的浸润性导管癌中均发现乙酰辅酶A合成酶2(ACSS2)具有过量高表达。在代谢应激情况下ACSS2促使肿瘤细胞将乙酸作为额外的营养来源使得肿瘤细胞可以适应恶劣代谢环境维持肿瘤细胞存活。近日,国际期刊Cancer cell发表了德国和英国科学家共同合作的这一研究成果。研究人员指出,在许多肿瘤类型中都会有脂肪酸合成通路的选择性激活,尤其是在前列腺癌中,脂肪酸合成上调更被当作前列腺癌发生的一     

生物钟与肠道菌群调控哺乳动物能量代谢研究进展

生物钟作为哺乳动物进化过程中产生的一种适应机体内外环境昼夜变化的内在机制,控制着机体的睡眠-觉醒及进食等生理活动,使生物体在每个昼夜周期的能量需求和营养供给呈现出与环境相适应的节律性变化。哺乳动物的肝脏、骨骼肌、胰腺、心血管等组织的葡萄糖代谢、脂质代谢和激素分泌等都受到生物钟的调控。作为宿主特殊的“器官”,肠道菌群在共同进化过程中与宿主微环境(组织、细胞、代谢产物)构成了一个微生态系统,在宿主对营养物质的消化和吸收过程中发挥重要作用。近年来的一些研究证据表明,肠道菌群的构成、数量、定植以及功能活动均具有显著的昼夜节律性变化,而这与生物钟调控下的各种生理功能变化是密切相关的。此外,有研究发现肠道菌群可通过分解宿主无法消化的膳食纤维等营养物质产生短链脂肪酸等代谢产物,部分代谢产物具有调节宿主生物钟并影响代谢的功能。本文将重点阐述生物钟与肠道菌群的互作及其对哺乳动物能量代谢的影响,以期为代谢性疾病的预防和治疗提供新的线索和思路。     

乳腺癌细胞能量代谢特点

乳腺癌是严重威胁女性健康的最常见的恶性肿瘤之一。在乳腺癌的恶性转化过程中,癌细胞能量代谢变化是癌细胞的主要特征并促进癌细胞增殖。乳腺癌细胞通过增加葡萄糖代谢产生能量。近年来,人们对代谢改变的复杂机制进行了深入研究,参与这些过程的基因被用作乳腺癌的临床治疗靶点。本文总结近年来与乳腺癌细胞异常代谢特征、调节机制、它们之间的联系以及相关治疗策略相关的最新发现,以期为乳腺癌的预防、诊断、及治疗提供新的思路。     

短链脂肪酸在宿主能量代谢方面的调节作用

肠道菌群数量庞大,对宿主多种生理活动具有重要调节作用。现有研究发现,肠道菌群主要通过调节其产生的不同代谢产物,参与宿主物质代谢反应,改变能量代谢水平,影响机体炎症反应。在诸多代谢产物中,短链脂肪酸(醋酸盐、丙酸盐、丁酸盐等)具有重要调节作用,对机体代谢功能方面具有深远影响。本文结合国内外相关研究文献,综述了短链脂肪酸在调节机体能量代谢方面的相关研究,以期为进一步阐明其在机体能量代谢方面的作用提供科学依据。     

短链脂肪酸对肠道动力影响的研究进展

人体的肠道不仅仅是消化吸收场所,也是大量微生物生存的家园。肠道作为人体最大的“储菌库”,其多种生理功能离不开复杂多变的肠道菌群和菌群代谢物(如短链脂肪酸等)的参与。短链脂肪酸是肠道菌群发酵膳食纤维产生的一类重要的信号分子,研究发现短链脂肪酸除参与维持人体肠道黏膜免疫屏障、调节体液及电解质平衡以及为肠上皮细胞提供能量外,还与肠道动力调节有关。本文就短链脂肪酸在肠道动力调节中的作用进行综述,旨在深入理解短链脂肪酸与肠道的互作关系,维持肠道的机械屏障,从而为探索肠道相关动力疾病的治疗提供新思路。     

脂质代谢在乳腺癌发病中的作用

乳腺癌已经成为全球第一大癌症,其发病机制及治疗方法的探索越来越受到人们重视。脂质代谢异常是癌细胞中最突出的代谢改变之一,探索乳腺癌细胞中脂质代谢的改变,以寻找新的诊断指标和治疗靶点是至关重要的。本文从脂肪酸代谢、甘油三酯代谢、胆固醇代谢和脂质代谢信号通路4个方面介绍脂质代谢异常在乳腺癌中的研究进展,为靶向脂质代谢治疗乳腺癌提供新思路和新方法。     

代谢工程与重组大肠杆菌的发酵

利用代谢工程可以在重组大肠杆菌的改良中减少代谢副产物乙酸的累积,优化代谢系统,利于重组蛋白质的高表达以及重组菌的高密度发酵。应用代谢工程改良重组大肠杆菌主要包括阻断乙酸产生的主要途径、限制糖酵解途径上的碳代谢流、将过量的丙酮酸转化为其它低毒的副产物以及对碳代谢流进行分流等几个方面的工作。     

Fat-1 基因真核表达载体的构建及其对人口腔鳞癌细胞 脂肪酸含量的影响

目的:构建真核表达载体pcDNA3.1-Fat1,线性化稳定转染人口腔鳞癌细胞株Tca8113,检测其细胞内脂肪酸含量变化。方法:通过重叠延伸PCR方法人工合成利于真核表达的Fat-1基因,用基因重组技术构建真核表达载体pcDNA3.1-Fat-1,用脂质体转染真核细胞的方法转染人口腔鳞癌细胞株Tca8113,用气相色谱仪检测脂肪酸的变化情况。结果:测序及酶切鉴定成功合成真核偏好表达的Fat-1基因。与对照组相比,转染Fat-1基因的口腔癌细胞的n-3脂肪酸明显增多,n-6/n-3明显下降。结论:成功构建真核表达载体pcDNA3.1-Fat1,并对口腔鳞癌细胞内脂肪酸含量产生明显影响,为进一步研究Fat-1基因在口腔鳞癌中的生物学功能奠定了基础。     

植物中的活性氧研究概述

活性氧作为有氧代谢的副产物不断在植物体内产生。在正常的生长环境条件下,植物将产生活性氧(reaction oxygen species, ROS)作为信号代谢分子以调控不同的代谢反应,例如病毒防御、细胞程序性死亡和气孔开闭等;当氧化胁迫发生时,胞内活性氧稳态受到严重破坏,影响作物的生长发育,从而降低作物产量及品质。为了降低因过量活性氧对植物体所造成的伤害,植物体内进化出了两种活性氧清除系统:酶清除系统和非酶清除系统。本文就此对植物在生长发育过程中ROS的产生、利弊、清除机制以及在作物改良上应用的可能性进行了系统的讨论。     

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。     

Fat-1基因真核表达载体的构建及其对人口腔鳞癌细胞脂肪酸含量的影响

目的：构建真核表达载体pcDNA3．1-Fat1,线性化稳定转染人口腔鳞癌细胞株Tca8113,检测其细胞内脂肪酸含量变化。方法：通过重叠延伸PCR方法人工合成利于真核表达的Fat-1基因,用基因重组技术构建真核表达载体pcDNA3．1-Fat—1,用脂质体转染真核细胞的方法转染人1：／腔鳞癌细胞株Tca8113,用气相色谱仪检测脂肪酸的变化情况。结果：测序及酶切鉴定成功合成真核偏好表达的Fat-1基因。与对照组相比,转染Fat—1基N的口腔癌细胞的n-3脂肪酸明显增多,n-6／n-3明显下降。结论：成功构建真核表达载体pcDNA3．1-Fat1,并对口腔鳞癌细胞内脂肪酸含量产生明显影响,为进一步研究Fat-1基因在口腔鳞癌中的生物学功能奠定了基础。