M2型丙酮酸激酶在肿瘤代谢和发展中的作用

肿瘤细胞不同于正常细胞,即使在氧气充足的条件下,主要依赖糖酵解代谢,称为有氧糖酵解.丙酮酸激酶(PK)是糖酵解最后一个限速酶,催化磷酸烯醇式丙酮酸产生丙酮酸和ATP.M2型丙酮酸激酶(PKM2),丙酮酸激酶同工酶之一,在肿瘤细胞中高表达.PKM2不仅在肿瘤代谢中,而且在基因表达的调控及细胞增殖中都具有重要作用.     

M2型丙酮酸激酶(PKM2)在肿瘤代谢和发生中的作用

肿瘤细胞即使在氧气充足的情况下也会通过糖酵解方式来进行代谢,消耗大量葡萄糖并最终生成乳酸,这种现象被称为肿瘤的有氧糖酵解,也叫做Warburg效应.在这一过程中存在一个重要的调节因子,即M2型丙酮酸激酶(PKM2),该酶催化其上游底物磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)生成丙酮酸.PKM2在增殖的细胞尤其是肿瘤细胞中高表达.PKM2经常在四聚体和二聚体的形式之间变换以决定葡萄糖转化为丙酮酸后是用于供能还是参与生物合成过程.在肿瘤细胞中PKM2通常以二聚体形式存在.EDTA血浆和粪便中的PKM2含量检测可作为一些癌症的诊断标记物.PKM2是一个磷酸酪氨酸(pTyr)结合蛋白,受多种转录因子如HIF1α和一些代谢中间产物如FBP的调节.随着对其调节机制越来越深入的研究,PKM2在肿瘤代谢和发生中的重要作用使它成为临床上肿瘤治疗的一个新靶点,具有广泛的应用前景.     

单细胞测序分析喉癌及其微环境代谢相关靶基因

目的 利用单细胞测序技术寻找喉癌细胞糖酵解和谷氨酰胺代谢相关中小分子靶向药物可能的靶基因。 方法 利用R语言对既往单细胞测序的结果重分析,对细胞进行TSNE分类,对代谢相关基因在喉癌各细胞亚群中的表达进行分析。 结果 喉癌细胞糖酵解过程中可能成为小分子代谢药物作用靶点的基因包括:葡萄糖转运蛋白、己糖激酶、丙酮酸激酶;谷氨酰胺分解代谢中可能成为药物作用的靶基因包括:谷氨酰胺转运蛋白、谷氨酰胺酶、谷氨酸脱氢酶1、苹果酸脱氢酶、乳酸脱氢酶、异柠檬酸脱氢酶2。 结论 喉癌细胞中存在与糖酵解和谷氨酰胺代谢相关的基因靶点,可以作为药物研发的方向。     

饮食诱导的小鼠非酒精性脂肪性肝病进展中糖代谢酶的变化

目的：利用小鼠非酒精性脂肪性肝病（nonalcoholic fatty liver disease, NAFLD）模型明确非酒精性脂肪肝（nonalcoholic fatty liver, NAFL）向非酒精性脂肪性肝炎（nonalcoholic steatohepatitis, NASH）进展中糖代谢酶蛋白表达水平的变化。方法：将48只C57BL/6J小鼠分为对照饮食（control diet, CD）组和高脂饮食（high-fat diet,HFD）组,每组24只,均在喂养后第8、12、16和20周处死6只小鼠。监测各组小鼠体重、肝重和血清指标的变化;HE染色和油红O染色明确肝脏脂肪变性情况并进行NAFLD活动度评分（NAFLD activity score, NAS）,以明确NAFL向NASH进展的时点;Western blot实验检测糖代谢酶蛋白水平变化并与NAS进行相关性分析,明确糖代谢酶蛋白水平与NAFLD进展的关系。结果：相比CD组,HFD组小鼠在喂养4周后体重开始增加,肝重在16周时明显增加,血清丙氨酸转氨酶和血糖在12周后开始上升,总胆固醇在16周后开始升高（均P&l...     

组蛋白乳酸化在创伤性脑损伤免疫调控中作用的研究进展

创伤性脑损伤(TBI)是导致暂时或永久性运动、认知功能障碍的主要原因。TBI会引发大脑中的炎症反应, 以促进细胞碎片清除和组织修复。然而, 免疫细胞过度和长期激活会放大炎症级联反应, 加剧神经元损伤或死亡, 并可能导致严重的脑功能障碍或退行性疾病。因此, 持续性炎症引起的继发性损伤是TBI病理过程的关键组成部分。乳酸作为无氧糖酵解的主要代谢产物, TBI后其浓度明显升高, 并作为重要的免疫调控分子而非代谢废物参与脑内炎症反应。特别重要的是, 组蛋白乳酸化作为乳酸衍生的新型组蛋白翻译后修饰(HPTM)方式, 允许乳酸参与调控中枢神经系统的复杂病理生理学过程。因此, 深入研究TBI时组蛋白乳酸化作用过程及其免疫调控机制, 有望为早期干预并改善TBI患者预后提供新的见解。为此, 笔者就组蛋白乳酸化在TBI免疫调控中作用的研究进展进行综述, 从HPTM角度为进一步阐明TBI致伤机制、探寻新的预警和诊治措施提供借鉴。     

糖酵解与恶性肿瘤

大多数增殖快的恶性肿瘤细胞糖酵解活跃,经糖酵解获取能量多.恶性肿瘤糖酵解活跃与发生糖酵解的细胞结构和功能,以及催化糖酵解的酶有很大关系.恶性肿瘤糖酵解活跃还有促进细胞增殖和抑制细胞凋亡的作用.近年针对恶性肿瘤高糖酵解特点的研究取得了一些成果,该文就恶性肿瘤中糖酵解特点、糖酵解活跃的细胞结构和功能、糖酵解关键酶己糖激酶对...     

七氟烷通过BACE1-AS和糖酵解途径抑制肝癌细胞的增殖及侵袭迁移

目的分析七氟烷对肝癌细胞增殖、凋亡、侵袭迁移、糖酵解以及BACE1反义RNA(BACE1-AS)表达的影响。方法培养肝癌细胞,经过4%七氟烷处理后,用CCK-8方法检测肝癌细胞细胞增殖,用流式细胞检测细胞凋亡、用Transwell和划痕实验检测细胞侵袭和迁移,利用癌症基因组图谱(The Cancer Genome Atlas, TCGA)数据库对BACE1-AS的相关生物学信息进行挖掘,包括肝癌组织中的BACE1-AS表达量,预后相关分析等。结果七氟烷刺激明显降低HepG2细胞的存活率(P0.05)。此外,七氟烷是一种有效的促凋亡因子(P0.05);Transwell实验表明,与未处理细胞相比,七氟烷刺激明显降低HepG2细胞的侵袭力(P0.05)。划痕实验表明,经过七氟烷处理,HepG2细胞的迁移能力下降(P0.05);七氟烷刺激明显降低HepG2细胞的葡萄糖摄取以及乳酸的生成(P0.05)。经过七氟烷处理后,HepG2细胞的细胞外酸化(ECAR)明显下降,而耗氧量(OCR)明显上升(P0.05),BACE1-AS在肝癌组织中,不管是配对样本,还是非配对样本中的表达均高于对照组织(P0.05)。预后分析表明,高表达BACE1-AS的肝癌病人生存期更短,风险比达1.75(P0.05)。BACE1-AS在3种肝癌细胞中的表达高于正常肝细胞(P0.05),而经过七氟烷处理后,肝癌细胞BACE1-AS的表达明显降低(P0.05)。结论 BACE1-AS是一个肝细胞癌相关癌基因,七氟烷通过抑制BACE1-AS的表达,抑制肝癌细胞的增殖、侵袭迁移和糖酵解,同时促进其凋亡,七氟烷有望用于肝癌的辅助治疗。     

mTOR信号通路调控HK-Ⅱ表达对结肠癌细胞增殖的影响

目的：探讨mTOR信号通路是否可通过调控HK—Ⅱ蛋白表达的途径来影响结肠癌细胞增殖。方法：Western印迹检测结肠癌细胞mTOR、HK—Ⅱ蛋白表达水平，并观察抑制mTOR信号通路对HK—Ⅱ蛋白表达的影响。采用MTT法检测mTOR和HK—Ⅱ特异性抑制剂作用后结肠癌细胞增殖的变化。结果：mTOR、HK—Ⅱ蛋白在4种结肠癌细胞中均明显表达；抑制mTOR可阻断结肠癌细胞HK—Ⅱ蛋白表达；抑制mTOR和抑制HK—Ⅱ均可明显控制结肠癌细胞增殖，且两者有协同效应。结论：mTOR信号通路可能通过调控HK—Ⅱ的表达影响结肠癌细胞增殖。