丙酮酸激酶M2型在结直肠癌中的研究进展

结直肠癌（Colorectal cancer,CRC）是最常见的恶性肿瘤之一。丙酮酸激酶（Pyruvate kinase,PK）是糖代谢中的关键调节点，控制磷酸烯醇式丙酮酸向丙酮酸转化速率。PK有4种类型，丙酮酸激酶M2型（Pyruvate kinase M2, PKM2）是其中一种，在CRC等肿瘤组织中以PKM2为主。PKM2控制肿瘤细胞的有氧糖酵解，能转移至细胞核参与多种促癌因子的表达。本文主要对PKM2在CRC中功能及其调控机制的研究进展进行综述。     

丙酮酸激酶M2在肿瘤及骨关节炎发病中的作用

丙酮酸激酶（PK）是已知的糖酵解途径尤其是肿瘤细胞糖代谢过程中极为关键的限速酶之一,丙酮酸激酶M2（PKM2）是PK的亚型。作为目前肿瘤领域研究最热门的代谢激酶之一,PKM2在包括各种癌症在内的多种疾病的发生和发展中发挥重要作用。软骨细胞糖酵解代谢异常及分子信号通路紊乱是骨关节炎病因机制研究的两个最突出的难点。越来越多的研究表明,PKM2可入核参与组蛋白修饰过程,对软骨细胞代谢及组蛋白修饰有显著调控作用,进而影响骨关节炎的发生和发展。本文将从基因转录调控、氧化应激等方面综述PKM2在肿瘤和骨关节炎发生、发展中的作用及相关机制,为肿瘤及骨关节炎的诊治提供最新的参考依据。     

双功能酶6-磷酸果糖-2-激酶/果糖-2,6-双磷酸酶4(PFKFB4)在肿瘤中的作用与研究进展

即使微环境中氧气充足,肿瘤细胞仍以较高的糖酵解率来代谢葡萄糖,这种独特的代谢方式称为有氧糖酵解(Warburg效应)。这种肿瘤细胞的代谢重编程可诱导肿瘤细胞中代谢酶系和代谢方式的改变。代谢酶6-磷酸果糖-2-激酶/果糖-2,6-双磷酸酶(6-phosphofructo-2-kinase/fructose-2,6-bisphosphatases,PFKFB)家族成员是果糖-2,6-二磷酸(F-2,6-BP)的最强变构激活剂,F-2,6-BP可变构激活糖酵解反应的关键酶磷酸果糖激酶-1(PFK-1),控制糖酵解通量,影响肿瘤生长。PFKFB4在多种肿瘤中过表达,是癌细胞生存和生长所必需的。本文综述了肿瘤进展中PFKFB4在糖酵解及糖酵解以外的功能,并讨论了靶向PFKFB4治疗的研究进展。     

HOXB5对结直肠癌细胞有氧糖酵解和恶性增殖的影响

目的探讨同源盒蛋白（HOX）B5对结直肠癌（CRC）细胞有氧糖酵解和恶性增殖的影响。方法通过预实验选取CRC细胞株Caco2构建过表达HOXB5的细胞株,HCT116构建敲低HOXB5的细胞株;分别采用CCK-8法、平板克隆实验、糖代谢检测试剂盒、Westernblot法检测过表达或敲低HOXB5对CRC细胞增殖能力、平板克隆形成能力、有氧糖酵解、糖酵解相关蛋白的影响。结果在Caco2细胞中,过表达HOXB5能明显增强细胞增殖及平板克隆形成能力（均P＜0.05）,增加细胞葡萄糖消耗量以及乳酸、三磷酸腺苷（ATP）含量（均P＜0.05）,上调丙酮酸激酶同工酶2（PKM2）、乳酸脱氢酶A（LDHA）、葡萄糖转运蛋白1（GLUT1）蛋白表达水平（均P＜0.05）;在HCT116细胞中,敲低HOXB5能明显减弱细胞增殖及平板克隆形成能力（均P＜0.05）,减少细胞葡萄糖消耗量以及乳酸、ATP含量（均P＜0.05）,下调PKM2、LDHA、GLUT1蛋白表达水平（均P＜0.05）。结论HOXB5通过促进CRC细胞有氧糖酵解来增强其恶性增殖。     

姜黄素调控子宫内膜癌细胞糖酵解过程的机制

目的：探究姜黄素靶向子宫内膜癌细胞糖酵解过程的调控机制,探索常规化疗药物联合姜黄素靶向杀伤子宫内膜癌细胞的作用效果。方法：培养子宫内膜癌Ishikawa细胞,利用能量代谢检测Seahorse、乳酸及丙酮酸水平,验证子宫内膜癌细胞糖酵解及氧化磷酸化水平;通过qPCR检测了糖酵解相关基因在姜黄素处理后子宫内膜癌细胞及正常子宫内膜癌细胞中表达情况,筛选姜黄素潜在的靶向调控位点;为了验证姜黄素通过丙酮酸脱氢酶激酶2（PDK2）调控子宫内膜癌细胞能量代谢过程,利用Seahorse及丙酮酸水平检测试实验,检测PDK2敲除后子宫内膜癌细胞能量代谢过程变化;小鼠体内皮下成瘤实验,探究姜黄素联合5-FU杀伤子宫内膜癌细胞的治疗效果。结果：姜黄素作用于子宫内膜癌细胞可显著抑制子宫内膜癌细胞糖酵解途径,而氧化磷酸化水平并未发生显著改变;姜黄素可显著下调PDK2的表达,调控子宫内膜癌糖酵解过程,而在子宫内膜癌细胞中敲除PDK2的表达,可显著抑制子宫内膜癌细胞的糖酵解途径,诱导子宫内膜细胞增殖抑制,因此姜黄素作用于PDK2调控子宫内膜癌糖酵解过程,从而达到杀伤肿瘤细胞的目的;5-FU联合姜黄素联合用药,可显著提高5-FU杀伤肿瘤细胞能力,抑制肿瘤细胞生长,5-FU联合姜黄素可显著提高子宫内膜癌细胞对化疗药物的敏感性。结论：姜黄素通过PDK2调控子宫内膜癌细胞糖酵解过程,从而抑制子宫内膜癌细胞增殖过程,增加子宫内膜癌细胞对5-FU的敏感性。     

多发性骨髓瘤有氧糖酵解的研究进展

有氧糖酵解是肿瘤细胞重要的特征之一,即在氧气充足的条件下,细胞仍偏爱于糖酵解的方式为其供能。多发性骨髓瘤(multiple myeloma,MM)是一种恶性浆细胞病,预后差、易复发、当前不可治愈。葡萄糖转运蛋白、糖酵解关键酶(己糖激酶、磷酸果糖激酶、丙酮酸激酶)及乳酸生成关键酶(乳酸脱氢酶)在多发性骨髓瘤中的表达普遍升高,对骨髓瘤有氧糖酵解的这一细胞生物学的深入理解,将有可能为骨髓瘤的治疗提供新思路。     

肿瘤中M2型丙酮酸激酶的表达、功能及调节

 高水平的糖酵解是癌细胞的重要特征之一,而其中一个重要的调节因子即M2型丙酮酸激酶(M2 type of pyruvate kinase,PKM2)。除此之外,PKM2还具有调控基因转录以及细胞周期进展、促进肿瘤形成和侵袭迁移等蛋白激酶活性。同时,PKM2受多种转录因子、癌基因蛋白和中间代谢产物等复杂因素的调控。大量研究表明,PKM2在肿瘤的发生进展过程中起着至关重要的作用,针对PKM2展开相应临床诊断和治疗研究有着良好的应用前景。     

国产1,6-二磷酸果糖治疗急性心肌梗塞的临床观察(附31例分析)

急性心肌梗塞早期处理的目标是减轻病情、降低病死率、保护心功能和防治再发。１，６－二磷酸果糖（下称ＦＤＰ）系葡萄糖代谢过程中重要的中间产物，具有促进细胞内高能基团的重建、保持红细胞韧性及向组织释放氧的能力，促进磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶的活性，促使糖酵解...     

人乳腺癌及癌旁组织磷酸果糖激酶1及糖酵解水平的检测

目的:比较人乳腺癌及癌旁组织中糖酵解的水平差异,并探讨磷酸果糖激酶1的表达对糖酵解水平的影响。方法:采集3种不同临床分期共33对人乳腺癌及癌旁组织。酶法分析组织中乳酸含量、乳酸脱氢酶活力、己糖激酶活力、磷酸果糖激酶-1活力和丙酮酸激酶活力,用来反映糖酵解的水平;采用Western blot技术检测组织中磷酸果糖激酶-1的表达。结果:癌组织的糖酵解水平和磷酸果糖激酶1表达量均高于癌旁组织,而且,晚期癌组织的糖酵解和磷酸果糖激酶1表达量水平高于早期乳腺癌组织。结论:在人乳腺癌的发生发展过程中,糖酵解水平的增加可能与磷酸果糖激酶1的表达量增加有关。     

PKM2与恶性肿瘤关系的研究进展

肿瘤细胞无论是否处于缺氧环境都采用糖酵解供能,这种方式又称有氧糖酵解、Warburg效应。M2型丙酮酸激酶(The M2isoform of pyruvate kinase,PKM2)是糖酵解的关键酶之一,近年来的多项研究已在肿瘤组织中发现其表达增强。在Warburg效应和肿瘤增殖中的重要地位使PKM2成为科学家们研究的焦点,可能成为肿瘤治疗的一个强有力的靶点。本文就目前PKM2与常见的几种恶性肿瘤之间的关系做一综述。     

WZB117下调YAP影响胃癌细胞干性和糖酵解的机制

目的 探究糖酵解抑制剂WZB117通过下调Yes相关蛋白(YAP)影响病人来源的胃癌细胞干性和糖酵解的机制.方法 胰蛋白酶消化临床获取的胃癌组织,培养制备胃癌细胞;细胞分为正常组、低糖对照组和WZB117处理组,qRT-PCR检测细胞干性相关基因(Nanog、oct-4、sox-2)、基质金属蛋白酶-2 (MMP-2)、基质金属蛋白酶-9(MMP-9)和凋亡相关基因(Bcl-2、bax和Cyt-C)的表达;Western blot测定细胞中YAP和代谢相关蛋白己糖激酶2(HK2)、丙酮酸激酶M2亚型(PKM2)和活化的含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶3(Cleaved Caspase-3)的表达;MTT测定细胞增殖活性;平板克隆实验测定细胞克隆形成能力;划痕试验观察细胞迁移能力;Transwell实验观察细胞的侵袭能力;试剂盒测定细胞中三磷酸腺苷(ATP)及培养液上清液中的乳酸含量.结果 WZB117培养细胞后,YAP表达水平较正常组及低糖对照组显著降低(P＜0.05);Nanog、BMil、c-Myc的表达以及细胞增殖活性、克隆形成率、侵袭能力、迁移能力降低(P＜0.05);Cleaved Caspase-3水平及细胞凋亡率升高(P＜0.05);Bcl-2表达随WZB117浓度增高而降低(P＜0.05);Bax和Cyt-C表达随WZB117浓度增高而升高(P＜0.05);ATP、上清液中乳酸含量以及HK2、PKM2蛋白水平降低(P＜0.05).结论 抑制剂WZB117可通过下调胃癌细胞中YAP表达,干扰糖酵解关键酶HK2、PKM2的表达,抑制胃癌细胞糖酵解,降低细胞ATP水平.     

沉默CD147对前列腺癌LNCaP细胞糖酵解的影响

目的:探讨CD147对前列腺癌(PCa) LNCaP细胞糖酵解的影响,为PCa临床诊断和治疗提供新的分子标志物和靶点。方法:采用慢病毒感染系统建立沉默CD147的细胞作为LNCaP/shCD147组,同时设立阴性对照组(LNCaP/scramble组)。采用实时荧光定量PCR (RT-qPCR)法检测2组LNCaP细胞中CD147 mRNA表达水平,试剂盒检测2组LNCaP细胞中乳酸(LA)、丙酮酸(PA)和腺嘌呤核苷三磷酸(ATP)浓度及2组LNCaP细胞中丙酮酸激酶(PK)、6-磷酸果糖激酶1(PFK1)和己糖激酶(HK)酶活性,Western blotting法检测2组LNCaP细胞中CD147、HK2、肌肉磷酸果糖激酶(PFKM)和丙酮酸激酶M2 (PKM2)蛋白表达水平。结果:与LNCaP/scramble组比较,LNCaP/shCD147组细胞中CD147 mRNA和蛋白表达水平明显降低(P<0.01),表明成功构建沉默CD147的PCa LNCaP细胞模型。与LNCaP/scramble组比较,LNCaP/shCD147组细胞中LA、PA和ATP浓度明显降低(P&l...     

转运蛋白和乳酸脱氢酶在乳腺癌糖酵解中的作用

有氧糖酵解途径是肿瘤细胞特征性的代谢方式。多数肿瘤细胞通过提高葡萄糖摄取率、增强糖酵解活性和产生大量乳酸,来促进肿瘤细胞的生长和转移,包括乳腺癌。乳腺癌是女性最常见的肿瘤,也是最主要的肿瘤性死亡原因。乳腺癌大多具有糖酵解活性,其中葡萄糖转运蛋白(GLUT)、单羧酸转运蛋白(MCT)和乳酸脱氢酶(LDH)等糖酵解关键酶表达水平影响乳腺癌的进展,这为改善患者的预后和肿瘤的靶向治疗提供参考。     

肿瘤与糖代谢的相互关系研究进展

正常细胞代谢所需能量主要由线粒体氧化磷酸化（0xPHOS）产生的ATP提供。与正常细胞不同,肿瘤细胞多通过糖酵解途径消耗更多的葡萄糖,并产生大量乳酸,却很少利用0XPHOS产能。但肿瘤细胞高糖酵解能量代谢表型的具体分子机制目前尚不完全明确,其高糖酵解活性可能涉及到糖酵解酶和葡萄糖转运蛋白过表达、呼吸链缺陷及线粒体DNA（mtDNA）易感于氧化应激等机制。本文就肿瘤细胞高糖酵解活性的基因和能量代谢调节机制的研究进展作一综述。     

鸦胆子苦素D通过PI3K/Akt信号通路抑制人乳腺癌MDA-MB-231细胞的能量代谢研究

目的研究鸦胆子苦素D对乳腺癌MDA-MB-231细胞能量代谢的影响及作用机制。方法通过MTT法检测鸦胆子苦素D对细胞活力的影响。通过试剂盒测定葡萄糖消耗量、乳酸生成量、ATP含量和己糖激酶(HK)、磷酸果糖激酶(PFK)、丙酮酸激酶(PK)、乳酸脱氢酶(LDH)活性。Western blotting检测鸦胆子苦素D对PI3K、Akt、p-Akt蛋白表达水平的影响。 结果鸦胆子苦素D可浓度依赖性地抑制MDA-MB-231细胞的增殖活性(P＜0.01)。与对照组相比,1、2、4 μmol/L鸦胆子苦素D均可降低MDA-MB-231细胞中ATP含量, 减少葡萄糖消耗量和乳酸生成量, 降低HK、PFK、PK和LDH的活性(P＜0.05);2、4 μmol/L鸦胆子苦素D可抑制细胞中PI3K、p-Akt蛋白的表达(P＜0.05)。 结论鸦胆子苦素D抑制人乳腺癌MDA-MB-231细胞PI3K/Akt信号通路,进而抑制有氧糖酵解过程,减少细胞能量供应。     

敲低长链非编码RNA CCAT2抑制胃癌细胞的糖代谢重编程和增殖能力

背景 胃癌是一种十分常见的肿瘤,由于缺乏早期诊断的分子标志,多数胃癌发现时已是中晚期.因此,亟需探索更加有效的预测和治疗靶点以改善胃癌患者的病情.目的 探讨敲低长链非编码RNA CCAT2(long non-coding RNA CCAT2,lncRNA CCAT2)对胃癌细胞糖酵解水平以及细胞增殖能力的影响.方法 采用siRNA敲低胃癌细胞系BGC-823、HGC-27内lncRNA CCAT2的表达水平,酶标比色法检测乳酸、ATP、丙酮酸含量以及葡萄糖摄取速度,Western blot检测糖酵解相关蛋白的表达水平.CCK-8和EdU(5-ethynyl-2-deoxyuridine)实验检测胃癌细胞的增殖能力.结果 靶向lncRNA CCAT2的siRNA成功转染进入BGC-823、HGC-27胃癌细胞系并敲低lncRNA CCAT2表达水平,ATP、乳酸、丙酮酸含量以及葡萄糖摄取速度均明显下降(P<0.05).Western blot检测结果显示,葡萄糖转运蛋白1、己糖激酶2、磷酸甘油酸变位酶1、乳酸脱氢酶ɑ的表达水平均明显下调(P<0.05).CCK-8和EdU实验结果显示,敲低lncRNA CCAT2后胃癌细胞的增殖能力受到明显抑制(P<0.05).结论 lncRNA CCAT2是胃癌细胞糖代谢重编程的调节靶点,敲低CCAT2可以抑制其糖酵解水平和细胞增殖能力.     

吡非尼酮对人肝星状细胞LX2增殖、活化以及糖酵解途径的影响

目的 探讨吡非尼酮(PFD)对人肝星状细胞LX2增殖、活化以及糖酵解途径的影响,分析其抗肝纤维化的作用途径。方法 用10μg/L转化生长因子-β1(TGF-β1)激活LX2细胞,将LX2细胞分为正常组[0.1%二甲基亚砜(DMSO)]、对照组(10μg/L TGF-β1+0.1%DMSO)及实验组(10μg/L TGF-β1+2、4、6及8 mmol/L PFD);用CCK-8法和平板克隆实验评价LX2细胞增殖能力,试剂盒检测细胞培养上清中的葡萄糖及乳酸水平,蛋白免疫印迹法(Western blot)检测α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)、Ⅰ型胶原(COL1A1)、葡萄糖转运蛋白1(Glut1)、己糖激酶2(HK2)、血小板型磷酸果糖激酶(PFKP)、M2型-丙酮酸激酶(PKM2)、乳酸脱氢酶A(LDHA)以及单羧酸转运蛋白1(MCT1)蛋白表达,实时荧光定量PCR(RT-qPCR)检测α-SMA、COL1A1、Glut1、HK2、PKM2、LDHA mRNA表达。结果 与正常组比较,对照组LX2细胞的增殖能力增强,α-SMA、COL1A1蛋白及mRNA表达增加(P<0.05),葡...     

微小RNA-122降低乳腺癌细胞Warburg效应抑制其增殖、侵袭的作用机制研究

目的研究微小RNA-122（miRNA-122）通过降低Warburg效应抑制乳腺癌细胞增殖、侵袭的机制。方法荧光素酶报告基因验证miRNA-122与M型丙酮酸激酶（PKM）和柠檬酸合酶（CS）的关系。以人乳腺癌MCF-7细胞株为对象,将细胞分为Con组和miRNA-122组,Con组不作转染,miRNA-122组转染miRNA-122类似物。以流式细胞术检测细胞周期的改变,CCK-8法检测细胞增殖能力,克隆形成实验检测肿瘤细胞克隆形成能力,Transwell小室试验检测肿瘤细胞侵袭能力,同时检测细胞的葡萄糖消耗量和乳酸产生水平,Westernblot检测糖代谢关键酶PKM、CS、己糖激酶（HK）的表达水平。结果荧光素酶报告基因结果显示,PKM和CS是miRNA-122的靶基因。MCF-7细胞转染miRNA-122类似物后,G0/G1期细胞比例显著增高,而G2/M、S期细胞比例下降;细胞增殖率下调,miRNA-122组细胞增殖率低于Con组,差异有统计学意义（P＜0.05）。与Con组比较,miRNA-122组细胞克隆形成能力、肿瘤侵袭能力下降,同时葡萄糖利用率和乳酸水平降低,HK、PKM表达水平下降,差异均有统计学意义（均P＜0.05）。结论miRNA-122可以通过靶向抑制肿瘤细胞糖代谢酶的表达,降低细胞糖代谢水平,从而抑制乳腺癌的转移和侵袭。     

肿瘤标记物M2-PK的应用

丙酮酸激酶(PK)是糖酵解途径的一个关键酶，在三磷酸核苷的合成过程中也起着决定性作用。M2-PK是PK的一种同工酶，是近年来研究较多的一种新型肿瘤标记物，在恶性肿瘤的早期诊断及预后判断中显示较好的应用前景。在正常细胞中，M2-PK主要以四聚体的形式存在，而在肿瘤细胞中，M2-PK大量表达并转变为主要以二聚体的形式存在。本文就M2-PK的生物学特性和对肿瘤的诊断、治疗价值作一综述。     

前列腺癌中 Sp1通过 PKM2途径促进细胞增殖代谢

目的:确定前列腺癌中Sp1通过PKM2途径对前列腺癌细胞的增殖和代谢的作用。方法:前列腺癌细胞株DU145与PC3体外转染Sp1 si RNA与阴性对照无意义核苷酸序列(NC组),采用葡萄糖检测试剂盒与乳酸检测试剂盒检测转染后有氧糖酵解变化;CCK-8实验检测转染后的细胞增殖;q RT-PCR检测转染后PKM2表达;Western Blotting检测转染后Sp1与PKM2表达。结果:DU145与PC3转染Sp1 si RNA后与NC组比较,剩余葡萄糖显著偏高,乳酸产生显著下降;CCK8实验表明抑制Sp1后能显著抑制前列腺癌细胞的增殖能力;q RT-PCR实验显示抑制Sp1后明显抑制PKM2的表达;Western Blotting显示转染的Sp1 si RNA对Sp1具有较高的沉默效率,且PKM2的表达也降低。结论:Sp1在前列腺癌细胞株DU145与PC3中可通过直接作用于PKM2促进细胞代谢。