癌相关成纤维细胞在肿瘤葡萄糖代谢中的作用

瓦博格效应认为,即便在氧气充足时,肿瘤仍大量利用葡萄糖进行有氧糖酵解,产生乳酸和少量ATP。虽产能效率低,但中间产物有利于改造肿瘤微环境,促进肿瘤恶性进展。近年发现,成纤维细胞作为肿瘤间质的重要组成部分,在肿瘤细胞诱导下具有癌相关成纤维细胞（cancer-associated fibroblast, CAF）表型,通过自身线粒体功能障碍、自噬而持续向肿瘤细胞提供生物大分子合成原料,用以促进肿瘤增殖、侵袭、转移、耐药。相反,肿瘤细胞自身则提高线粒体代谢水平,进行氧化磷酸化,此现象被命名为反瓦博格效应。CAF与酸化的微环境驱动肿瘤细胞自发选择葡萄糖代谢方式、促进肿瘤恶性进展。     

3-磷酸甘油酸脱氢酶促进丝氨酸合成在肿瘤进展中的机制

丝氨酸生物合成途径活性的上调是许多癌症明显的共同特征。该途径的第一种限速酶3-磷酸甘油酸脱氢酶(PHGDH)在黑色素瘤、乳腺癌和肾癌等癌组织中高表达，对肿瘤细胞增殖、转移、侵袭有着重要作用。糖酵解中间产物3-磷酸甘油酸在PHGDH作用下，氧化为磷酸羟基丙酮酸并最终合成丝氨酸。丝氨酸转化为甘氨酸，然后在核苷酸、s-腺苷甲硫氨酸(SAM)和还原型谷胱甘肽(GSH)的合成中起着重要的作用。PHGDH 有望成为肿瘤治疗的新靶点。     

PFKFB3参与脂多糖诱导肺成纤维细胞及肺组织有氧糖酵解的观察性研究

目的:观察脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)诱导肺成纤维细胞及肺组织有氧糖酵解关键酶6-磷酸果糖-2-激酶/果糖-2,6-二磷酸酶3(6-phosphofructo-2-kinase/fructose-2,6-biphosphatase 3,PFKFB3)表达及其与有氧糖酵解的关系,探讨在LPS诱导肺纤维化过程中肺成纤维细胞和肺组织有氧糖酵解的潜在机制。方法:将人胚肺成纤维细胞MRC-5细胞系采用随机数字表法分为PBS对照组(PBS组)和LPS组(每组3孔),Western blot检测LPS刺激细胞6h后PFKFB3表达情况,同时免疫荧光显示PFKFB3在细胞内的定位情况;于LPS刺激后48 h采用海马细胞能量代谢仪检测细胞耗氧率(oxygen consumption rate,OCR)和产酸率(extracellular acidification rate,ECAR),并采用比色法检测有氧糖酵解产物乳酸产生情况,同时Western blot检测LPS刺激48 h后Ⅰ型胶原蛋白合成情况。将24只C57BL/6小鼠按随机数字表法分为生理盐水对照组(C组)、LPS组(L组),每组12只,L组、C组连续5d分别腹腔注射5 mg/kg LPS、等容量生理盐水;每组各6只于造模后第7天无痛处死小鼠,取血浆和肺组织,Western blot和免疫荧光检测各组肺组织中PFKFB3表达情况,比色法检测各组小鼠血浆中乳酸的含量;剩余小鼠于造模后第28天取肺组织,一侧肺通过Western blot检测肺组织Ⅰ型胶原蛋白合成情况,另一侧肺做石蜡切片进行病理学检测。结果:与PBS组比较,LPS刺激细胞6h后PFKFB3表达明显升高(P<0.05);LPS刺激细胞48 h后,与PBS组比较,LPS组细胞耗氧率降低、产酸率增加,代谢产物乳酸含量明显升高(P<0.05),同时细胞Ⅰ型胶原蛋白合成显著增加(P<0.05)。与C组比较,L组小鼠腹腔注射LPS 7 d后肺组织中PFKFB3表达明显升高(P<0.05),血浆乳酸含量明显升高(P<0.05);LPS注射28 d后,L组小鼠Ⅰ型胶原蛋白表达明显升高(P<0.05),肺组织出现明显纤维化。结论:在LPS诱导的肺纤维化过程中,LPS可诱导肺成纤维细胞和肺组织中PFKFB3蛋白表达,该过程与其有氧糖酵解过程相关,PFKFB3的表达上调可能是LPS诱导肺成纤维细胞和肺组织有氧糖酵解和肺纤维化的关键环节。     

长链非编码RNA UPK1A-AS1通过稳定HIF-1α的表达促进肝癌细胞的糖酵解

目的探讨长链非编码RNA UPK1A-AS1对肝癌细胞糖酵解的影响及其分子机制。方法通过慢病毒过表达系统构建UPK1A-AS1稳定过表达组（UPK1A-AS1）和慢病毒阴性对照组肝癌细胞株，两组细胞均分别置于常氧（21% O₂）及乏氧（1% O₂）条件下培养24 h，获得不同氧气条件下的UPK1A-AS1过表达组和阴性对照组肝癌细胞，利用葡萄糖及乳酸试剂盒检测过表达UPK1A-AS1对肝癌细胞糖酵解的影响。利用qRT-PCR法检测糖酵解相关基因HIF1A、GLUT1、HK1、HK2及PGK1的表达，采用双荧光素酶报告实验检测过表达UPK1A-AS1对HRE活性的影响。用放线菌酮处理肝癌细胞，检测过表达UPK1A-AS1对HIF-1α蛋白质稳定性的影响。利用泛素化蛋白质免疫共沉淀法明确UPK1A-AS1对HIF-1α蛋白泛素化修饰的影响。将肝癌细胞分为对照组、UPK1A-AS1稳定过表达组（UPK1A-AS1）、HIF-1α敲除组（si-HIF-1α）、UPK1A-AS1稳定过表达联合HIF-1α敲除组（UPK1A-AS1+si-HIF-1α），检测在过表达UPK1A-AS1的基础上干扰HIF-1α的表达后，肝癌细胞葡萄糖消耗及乳酸生成，HRE活性和糖酵解相关基因HK1、HK2及PGK1的表达情况，明确UPK1A-AS1是否通过上调HIF-1α的表达促进肝癌细胞的糖酵解水平。结果与对照组相比，不论在常氧还是乏氧的条件下，过表达UPK1A-AS1均能促进肝癌细胞葡萄糖的消耗水平，并促进肝癌细胞生成乳酸，差异具有统计学意义（P < 0.05）；过表达UPK1A-AS1能明显上调糖酵解相关基因HIF1A、GLUT1、HK1、HK2及PGK1的表达，且过表达UPK1A-AS1能促进HRE的转录活性（P < 0.05）；Western blot显示，过表达UPK1A-AS1能增加HIF-1α蛋白的稳定性，并显著减少HIF-1α的泛素化修饰。葡萄糖消耗及乳酸生成实验表明，敲除HIF-1α能逆转过表达UPK1A-AS1对葡萄糖消耗及乳酸生成的促进作用（P < 0.05）；干扰HIF-1α能恢复过表达UPK1A-AS1对HRE活性的上调作用。结论长链非编码RNA UPK1A-AS1通过稳定HIF-1α的表达上调糖酵解相关基因的表达，进而促进肝癌细胞的糖酵解水平。     

糖酵解抑制剂通过抑制糖酵解和促进线粒体调节的途径诱导胃癌细胞凋亡

目的探究糖酵解抑制剂WZB117通过抑制糖酵解和促进线粒体调节的凋亡途径诱导人胃癌细胞系MGC-803的凋亡的机制。方法处于对数生长期的胃癌MGC-803细胞用于实验。根据实验要求,将培养的细胞分为2组:对照组（正常培养的胃癌细胞）,WZB117组（用20 μg/mL的葡萄糖运转蛋白抑制剂处理的胃癌细胞）。通过MTS测定试剂盒检测细胞的增殖能力;通过CCK-8测定细胞活力,TUNEL分析细胞细胞凋亡;通过测定ATP含量检测线粒体功能;通过免疫印迹分析Bcl-2、Bax、caspase-3和Cyt-c蛋白和糖酵解相关酶己糖激酶（HK）和磷酸果糖激酶（PFK）蛋白的表达。结果24 h时和48 h时WZB117组较对照组细胞增殖降低（P < 0.01）。WZB117组较对照组细胞凋亡率升高（P < 0.01）,WZB117组较对照组细胞活力降低（P < 0.01）。12 h时和24 h时WZB117组较对照组ATP含量均降低（P < 0.01）。WZB117组较对照组Bcl-2蛋白表达降低（P < 0.01）,WZB117组较对照组Bax、caspase-3和Cyt-c的蛋白表达升高（P < 0.01）。WZB117组较对照组HK和PFK表达降低（P < 0.01）。结论WZB117通过抑制糖酵解途径和减少线粒体的ATP产能诱导胃癌细胞系MGC-803的凋亡。     

Müller细胞在视网膜糖酵解作用机制中的研究进展

糖酵解是生物通过在细胞内对糖的分解代谢获取部分能量的一种途径,视网膜的病理性改变多与能量代谢相关,视网膜Müller细胞是正常视网膜功能及几乎所有形式的视网膜损伤和疾病的参与者,Müller细胞在调控视网膜病变的病理过程中与糖酵解前体代谢产物之间有着密切关系。本文就视网膜及其Müller细胞与糖酵解前体代谢产物的作用机制进行归纳总结,为视网膜病变的治疗提供新的研究思路。     

低氧状态下缺氧诱导因子信号转导途径对糖酵解的作用

目的：总结并分析缺氧诱导因子代谢途径及对糖酵解酶的调节，探讨长时间大强度的运动或者高原训练的可能机制，以消除大强度运动对机体的伤害。 资料来源：应用计算机检索Medline1993-01／2004—12关于缺氧诱导因子的文章。检索词“Hypoxia—inducible factor 1”。同时利用计算机检索中国期刊全文数据库1993-01／2004—12的相关文章，限定文章语言种类为中文，检索词“缺氧诱导因子”。 资料选择：对资料进行初审，纳入标准：（1）缺氧诱导因子介绍。（2）缺氧诱导因子对糖酵解的影响。 资料提炼：共收集到符合上述要求的文献23篇，排除8篇重复性研究.15篇符合纳入标准。 资料综合：缺氧诱导因子是一个基本的循环转录因子，当哺乳动物细胞在缺氧、促红细胞生成素和血管内皮生长因子或一些蛋白基因转录激活时被表达。它在维持氧稳态时起着非常重要的作用。当前的研究也为缺氧诱导因子在调节一些糖酵解酶的基因编码提供了证据，缺氧诱导因子作为一个重要的信号转导途径，糖酵解酶的基因启动子作为低氧反应元件和缺氧诱导因子结合并受缺氧诱导因子激活。 结论：缺氧诱导因子在机体处于低氧状态时对糖酵解的激活起着非常重要的作用.