肿瘤微环境中与CD8^(+)T细胞耗竭相关的分化及代谢重编程的研究进展

CD8^(+)T细胞耗竭是导致机体免疫应答减弱及恶性肿瘤复发转移的核心原因。T细胞不仅在迁移进入肿瘤微环境(tumor microenvironment,TME)时需要突破重重屏障,而且在浸润至肿瘤微环境的T细胞的分化及代谢过程依然受到多因素的调控,往往造成CD8+T细胞抗肿瘤活性受到抑制,进一步形成耗竭性T细胞,导致免疫逃逸。因此,研究导致T细胞耗竭的相关因素及发生机制是逆转机体低免疫应答的关键,为抗肿瘤免疫治疗提供坚实的基础及依据。该文综述了近年来关于CD8^(+)T细胞在肿瘤微环境中的浸润分化、代谢重编程及耗竭性T细胞形成的相关过程,以期为改善T细胞抗肿瘤疗效提供潜在策略。

代谢重编程对小胶质细胞功能的调节作用

免疫细胞通过改变营养物质的摄取和代谢酶的活性,以支持免疫激活的代谢需求,这一过程被称为免疫细胞的代谢重编程。小胶质细胞是脑内重要的免疫细胞之一,其表达大多数能源代谢途径底物的基因。越来越多研究证实小胶质细胞代谢具有高度灵活性,且调控代谢可调节小胶质细胞免疫功能,进而影响神经炎性疾病的发展与转归。本文综述了小胶质细胞在不同微环境下的代谢特征,以及小胶质细胞代谢重编程对其免疫功能的调节及机制。

卡波西肉瘤相关疱疹病毒诱导代谢重编程的致瘤机制研究进展

卡波西肉瘤相关疱疹病毒(KSHV)是一种与多种类型人类恶性肿瘤密切相关的致癌γ疱疹病毒。KSHV相关肿瘤的抗病毒药物局限,患者对常用的抗病毒药物存在明显的异质性,且并不总是对KSHV诱发的疾病有效,因此亟需寻找不同分子机制的合适靶点来治疗KSHV相关疾病。KSHV通过基因及编码的致癌蛋白、信号通路直接或间接调控糖酵解代谢与氨基酸代谢,通过促进脂肪酸合成和过氧化物酶体对脂质代谢进行调控,进而促进KSHV潜伏裂解期病毒粒子复制、存活、转化和诱导血管生成等影响肿瘤的发生和治疗效果。此外,靶向KSHV诱导代谢过程中的基因、信号通路、代谢调节因子和代谢物在有关体内体外实验的研究中,有显著的抗病毒和抑瘤效果,表现出具有成为治疗靶点的潜力。对KSHV诱导代谢重编程的致瘤作用及机制的认识可以为其相关疾病的治疗提供理论依据。本文对KSHV诱导糖酵解代谢、氨基酸代谢和脂质代谢发生的异常改变和分子机制,以及基于KSHV诱导代谢重编程的相关潜在治疗靶点进行了综述。

近端肾小管上皮细胞代谢重编程在急性肾损伤中的研究进展

肾脏是一个高代谢器官,尤其是近端肾小管上皮细胞,在生理情况下主要依赖脂肪酸氧化供能,但是在急性肾损伤(AKI)期间,线粒体和过氧化物酶体功能障碍,近端肾小管上皮细胞发生代谢重编程,能量供应转向糖酵解,生成乳酸,并伴脂肪酸氧化紊乱及糖异生受损,短期内代谢重编程可能是对肾脏有益的能量代偿,但是该过程中也会加重肾损伤。本文就近端肾小管上皮细胞代谢重编程在AKI中的作用进行综述。

基于肿瘤相关巨噬细胞糖代谢重编程探讨胃癌“脾虚瘀毒”病机理论科学内涵

胃癌“脾虚瘀毒”病机理论认为,脾为气血生化之源,脾虚为致病内在依据,亦是胃癌病机根本,贯穿始终,瘀毒于脾虚基础上渐生,为重要病理因素。在胃癌病变过程中,肿瘤细胞与肿瘤微环境中多种代谢物质,以糖代谢重编程为主发生代谢改变,重构肿瘤相关巨噬细胞表型及功能,该过程与“脾虚瘀毒”病机理论相契合。本文聚焦肿瘤微环境糖代谢重编程驱动肿瘤相关巨噬细胞表型重塑,探讨胃癌“脾虚瘀毒”病机理论科学内涵,为中医药治疗胃癌的理论及临床研究提供参考。

中药干预心肌能量代谢重编程防治心衰的研究进展

本文通过对近年国内外文献研究,发现以线粒体氧化代谢和能量消耗相关的代谢重编程为药理学靶点的治疗方法,已成为临床提高心脏效率、减少能量缺乏和改善衰竭心脏功能的一种非常有潜力的新型治疗方法。且多种中药通过干预心肌能量代谢重编程发挥治疗心力衰竭作用。因此,对心肌细胞能量代谢重编程的主要靶点以及中药干预心肌能量代谢重编程的研究进行综述,以期为中药防治心力衰竭研究提供新的思路。

脂代谢重编程与原发性肝癌发生发展的关系

脂质代谢作为维持生命之本,是保持细胞存活的前提,脂质稳态能迅速对代谢变化做出协调反应。在癌症发生发展过程中,为了满足质膜合成和能量产生,癌细胞的脂质代谢会升高。脂质代谢异常对原发性肝癌的进展起着重要作用。本文综述二者之间的关联,以期寻找进一步防治原发性肝癌的靶点。

从代谢重编程角度探讨糖尿病认知障碍浊邪害清病机

糖尿病认知障碍(DCI)起病隐匿,可进一步发展为痴呆,早期防治是关键。浊为机体代谢产物或者精微物质失其正化所生,是DCI的滋生土壤。糖尿病患者饮食不节,脾胃纳化失调,致精微失其正化,蓄积为糖浊,进而变化痰瘀、浊毒等,蕴结脑窍,损伤认知,此属浊邪害清。神经炎症是诱发DCI的关键因素,主要受代谢重编程调控。脂质和乳酸蓄积作为代谢重编程的直接结果,是导致神经炎症的关键介质,与血液高糖水平均属于中医浊邪范畴。糖尿病环境下代谢重编程,诱导脂质和乳酸蓄积,介导神经炎症,与浊邪害清病机的发展颇为契合。以代谢重编程为切入点,探讨DCI浊邪害清病机的现代生物学认识,为中医药防治DCI提供新思路。

脂肪酸代谢重编程在肺纤维化中的研究进展

肺纤维化是一类进行性间质纤维化性肺部疾病,死亡率高。其发病机制复杂,涉及脂肪酸的代谢重编程,包括脂肪酸的从头合成、摄取、氧化以及衍生物的改变。脂肪酸代谢重编程参与调控肺泡上皮细胞的生存状态、巨噬细胞极化类型以及成纤维细胞活化情况,发挥促进或者抑制肺纤维化的作用。通过判断或干预脂肪酸代谢重编程相关过程可以有效预防、诊断和治疗肺纤维化。

铁死亡信号对巨噬细胞糖代谢重编程影响的研究进展

根据功能的不同,巨噬细胞的表型可被分为M1型(经典激活)和M2型(交替激活)[1]。M1型巨噬细胞主要分泌促炎细胞因子,抑制细胞增殖并引起组织损伤,促进炎症发生[2]。M2型巨噬细胞通常具有抗炎性质,促进细胞增殖、组织修复和免疫抑制[3]。糖代谢是巨噬细胞产生能量的主要方式,糖代谢的重编程在巨噬细胞极化过程中已被广泛报道和认知。铁死亡(ferroptosis)最早在2012年由Dixon报道,其发生及调控的机制是近年来的研究热点。铁死亡信号分子与糖代谢的重编程存在着相互影响的过程,本文将对近年来铁死亡信号对巨噬细胞糖代谢重编程影响的研究进展进行综述。

肿瘤治疗:靶向物质代谢重编程诱导铁死亡

肿瘤细胞与正常细胞在物质代谢上存在着巨大的差异,肿瘤细胞主要表现为合成代谢增加,分解代谢减少,以及物质代谢失衡。这些差异为肿瘤细胞的生长繁殖提供了必要的物质基础,也为肿瘤的治疗提供了重要的靶点。铁死亡是一种铁依赖性的细胞死亡方式,其特征是细胞内铁依赖的脂质过氧化和脂膜抗氧化系统失衡,导致过氧化脂质过度堆积,引起脂膜结构损伤和功能丧失,最终引起细胞死亡。铁死亡的调控涉及多种代谢途径,糖代谢、脂质代谢、氨基酸代谢、核苷酸代谢和铁代谢等都调控着铁死亡。肿瘤细胞为了快速生长,代谢需求比正常细胞更加旺盛。肿瘤细胞会通过代谢重编程来满足其快速增殖的物质和能量需求。代谢重编程主要表现为糖酵解和磷酸戊糖途径增强、谷氨酰胺代谢增强、核酸合成增多、铁代谢倾向于保留更多的细胞内铁等。代谢重编程伴随活性氧的产生和抗氧化体系的激活。高氧化应激的状态使得肿瘤细胞更容易发生氧化还原失衡,引起细胞内脂质过氧化,最终导致细胞发生铁死亡。因此,深入研究铁死亡的分子机制和代谢基础,有利于开发诱导铁死亡在肿瘤治疗中的新疗法。铁死亡作为一种可调节的细胞死亡方式,可通过药理学或遗传学靶向肿瘤细胞中的物质代谢诱导肿瘤细胞铁死亡,在肿瘤治疗中存在着巨大的潜在价值。本文通过总结细胞的物质代谢对铁死亡的影响以期寻找肿瘤治疗新靶点,为临床治疗提供新思路。

中药基于缺氧微环境调控糖代谢重编程干预胃癌前病变研究进展

胃癌前病变是胃癌发生和发展的关键阶段,糖代谢重编程是胃癌前病变的显著特征。缺氧微环境、低氧诱导因子是糖代谢重编程发生的重要影响因素。本文基于缺氧微环境与胃癌前病变糖代谢重编程之间的关系,归纳中药有效成分及复方改善缺氧微环境,进而调控糖酵解治疗该病的相关研究,总结得出其机制可能是抑制血管生成、调控信号通路及糖酵解关键蛋白、多个酶类表达、减少乳酸分泌、抑制细胞恶性增殖和侵袭。探讨中药改善缺氧微环境进而调控糖酵解的作用机制,为防治胃癌前病变提供参考。

肿瘤浸润T淋巴细胞代谢重编程与免疫耐药的研究进展

免疫治疗疗法在肿瘤治疗中取得突破性进展,但是免疫治疗耐药的出现使大多数患者获益有限,如何逆转免疫治疗耐药是亟待解决的问题。肿瘤微环境(tumor microenvironment,TME)中存在大量T淋巴细胞,在增殖、活化和发挥效应的生物过程中,肿瘤浸润T淋巴细胞(tumor infiltrating lymphocytes,TILs)面临严峻的局部代谢压力而发生代谢重编程,以满足急剧增加的能量需求和生物合成需求。这种适应性改变自身代谢模式的过程与TILs的表型和功能密切相关,影响免疫治疗疗效并介导免疫治疗耐药。近年来,随着对TILs代谢的研究,寻找特异性的代谢调控点,靶向TILs代谢通路有望恢复其肿瘤杀伤功能,逆转免疫治疗耐药。本综述探讨TILs代谢重编程与免疫耐药的关系,为逆转免疫耐药提供新的策略。

M2型丙酮酸激酶在肿瘤代谢重编程中的作用研究进展

代谢重编程是肿瘤的重要特征之一,其为肿瘤细胞提供三磷酸腺苷(ATP)、细胞内蛋白质及核苷酸生物合成提供必需的大分子,从而促进肿瘤细胞的增殖和存活。肿瘤细胞的新陈代谢与正常细胞有较大差异,肿瘤的可塑性强是导致靶向肿瘤代谢治疗研究进展缓慢的重要原因。糖脂代谢关键代谢酶可通过多种方式改变自身活性,获得非代谢酶功能,从而驱动肿瘤细胞的代谢重编程。这些方式主要包括蛋白质自身异常表达、突变,蛋白质翻译后修饰改变,寡聚状态变化及亚细胞定位的易位等。丙酮酸激酶(PK)是细胞糖酵解通路的关键酶,可催化磷酸烯醇丙酮酸转化为丙酮酸并产生三磷酸腺苷。M2型丙酮酸激酶(PKM2)可以通过增强Warburg效应来促进肿瘤细胞的增殖和合成代谢,还能够进入细胞核内作为共转录因子和蛋白激酶调节基因转录,在恶性肿瘤代谢重塑、细胞增殖和转移过程中发挥着重要作用。本文通过总结PKM2在多种肿瘤类型中的异常表达情况、在肿瘤代谢调控中的作用和机制及在中药领域的应用和突破,以期为临床肿瘤代谢治疗提供新的思路。

肺动脉高压进展过程中巨噬细胞的代谢重编程

肺动脉高压(PAH)是一种好发于女性的进行性疾病,其特征为肺动脉压升高和血流阻力增加,迅速进展致右心衰竭,甚至死亡。PAH的典型病理特征是肺小动脉附近巨噬细胞积聚,表明巨噬细胞介导的肺部炎症是导致血管重构的关键[1]。在浸润肺小动脉后,巨噬细胞出现不同的表型,M1型巨噬细胞通过产生活性氧、白细胞介素(IL)6、IL-1β和IL-23诱导炎症;M2型巨噬细胞发挥抗炎作用,并通过分泌IL-10和转化生长因子β介导组织修复。

小窝蛋白-1介导乳腺癌代谢重编程的机制研究

目的代谢重编程是肿瘤恶性发展的重要特征,本研究旨在探究小窝蛋白-1(Cav-1)在乳腺癌代谢重编程中的作用及潜在调控机制,以更深入地了解乳腺癌新陈代谢的改变,为开发更有效的抗癌药物提供指导。方法通过广泛搜索和整理相关研究,结合实验技术包括LC-MS、q PCR、WB、免疫荧光、ELISA等,探究Cav-1对乳腺癌细胞(MDA-MB-231)能量代谢的影响,并对其潜在调控机制进行探索。最后在小鼠体内验证Cav-1在调节肿瘤糖酵解中的作用。结果实验结果表明,沉默Cav-1显著促进乳腺癌细胞对葡萄糖的吸收和乳酸的产生,并抑制氧化磷酸化水平。进一步探索发现,Cav-1通过影响细胞骨架排布来调节醛缩酶(ALDA)的分布与活性,最终影响糖酵解水平。体内实验证实了Cav-1对小鼠肿瘤糖酵解及氧化磷酸酸化的影响与细胞水平结论一致。结论本研究从Cav-1出发,深入研究了其与乳腺癌代谢重编程的关系及潜在机制,为更好地了解乳腺癌新陈代谢的改变提供了新的视角。这为识别酶或进行联合干预治疗提供了基础,有望为更有效的抗癌药物开发提供指导。

EWSR1-FLI1通过代谢重编程影响尤文肉瘤发生发展的研究进展

尤文肉瘤是发生于儿童和青少年的第二常见恶性原发性骨肿瘤,该病恶性程度极高,患者病程短,转移事件发生快,严重危害儿童和青少年的健康。肿瘤细胞通过一系列复杂的调控机制促进包括糖、氨基酸、脂类等在内的营养物质发生代谢重编程,进而维持肿瘤高代谢状态,促进肿瘤发生、发展;同时代谢重编程相关产物可作用于肿瘤微环境中各细胞组分,抑制肿瘤免疫反应,甚至诱导耐药事件的发生。尤文肉瘤断裂区域1(EWSR1)-佛氏白血病病毒整合蛋白1(FLI1)融合蛋白是尤文肉瘤的关键促癌分子,具有多重功能和复杂的调控机制,了解EWSR1-FLI1对尤文肉瘤细胞代谢变化的影响及其相关调控机制,可为探究尤文肉瘤的病因、寻找有效的诊疗靶点及治疗策略提供线索。本文就EWSR1-FLI1影响尤文肉瘤代谢重编程的相关研究进展进行汇总与剖析,旨在为该病的早期诊断和精准治疗提供新的思路。

糖代谢重编程在卵巢癌化疗耐药中作用的研究进展

卵巢癌(OC)是最为致命的妇科恶性肿瘤,5年生存率仅为40%,而化疗耐药是影响OC患者预后的重要因素之一。研究发现糖代谢重编程参与肿瘤化疗耐药,其中涉及有氧糖酵解及磷酸戊糖途径代谢酶的过度表达而促进耐药,并且细胞氧化磷酸化状态也与化疗耐药密切相关,目前这些代谢途径中的关键分子已被用做新的药物靶点,并与传统抗肿瘤药物联合使用,在临床前研究中展现出良好的应用潜力。糖代谢重编程在OC化疗耐药中发挥重要作用,了解新型靶向代谢药物及其相关的治疗进展,对探索OC化疗耐药机制具有重要意义,可能为OC治疗提供新的治疗策略。

通过负载miR10a的仿生脂质体靶向重编程巨噬细胞线粒体代谢治疗动脉粥样硬化

目的动脉粥样硬化是一种慢性血管炎症疾病,与斑块内M1/M2巨噬细胞表型失衡密切相关。将促炎性M1巨噬细胞重编程为抗炎性M2表型已成为治疗动脉粥样硬化的一种极具前景的策略。然而,这种方法的有效性受到重编程效率的阻碍。本研究开发了一种仿生脂质体mi R10a/S@H-MNP,通过挽救线粒体功能障碍并诱导M1巨噬细胞转化为M2表型治疗动脉粥样硬化。方法将流体响应性mi R10a封装于ROS响应性脂质体;通过共挤出方式包裹红细胞膜,并通过点击化学方式修饰巨噬细胞靶向分子PEG-HA得到仿生脂质体(mi R10a/S@H-MNP);体外评价mi R10a/S@H-MNP对M1型巨噬细胞线粒体功能的调节和重编程巨噬细胞表型的能力;体内评价mi R10a/S@H-MNP治疗动脉粥样硬化的能力。结果mi R10a/S@H-MNP在高ROS环境释放mi R10a,有效清除线粒体活性氧,增强线粒体生物发生,并激活线粒体氧化磷酸化(OXPHOS),成功重新编程M1巨噬细胞为M2表型。此外,静脉注射mi R10a/S@H-MNP可靶向动脉粥样硬化部位炎性巨噬细胞,重编程斑块巨噬细胞表型并显著抑制动脉粥样硬化斑块进展。结论mi R10a/S@H-MNP可重编程巨噬细胞线粒体代谢,驱动M1巨噬细胞向M2表型转化从而治疗动脉粥样硬化。

Pcgf2促进鸡胚成纤维细胞重编程形成诱导多能干细胞

【目的】以提高诱导鸡多能干细胞的干性为目的,利用Pcgf2基因与传统诱导多能干细胞的重编程因子共同诱导鸡多能干细胞。【方法】以鸡早期胚胎为模板,对Oct4、Sox2、Nanog、Lin28、C-myc、Klf4这6种传统的重编程因子及Pcgf2进行基因扩增,并与慢病毒载体重组为慢病毒质粒,在包装慢病毒并测定相对应的病毒滴度后,分组感染鸡胚成纤维细胞,在诱导的过程中对干细胞标记物进行检测。【结果】利用传统的重编程因子组合与加入Pcgf2共同诱导后的细胞都较早地表达出磷酸酶活性。加入Pcgf2诱导多能干细胞可以使细胞更早地出现类干细胞形态,且内源性基因Oct4、Sox2、Nanog和Lin28的表达得到更稳定的提高。【结论】Pcgf2在加入诱导体系后可以有效提高细胞的重编程接近干细胞状态。该研究可为选择重编程因子诱导鸡细胞完全重编程及其机制研究提供理论参考。