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miR-103a-3p在乳腺癌组织和血清中的表达及通过下调PDK4抑制乳腺癌细胞的有氧糖酵解及增殖
目的:探讨miR-103a-3p在乳腺癌组织及血清中的表达及其作用机制.方法:选用2017年3月1日至2017年8月31日在海南医学院第二附属医院肿瘤外科手术切除、经病理确诊为乳腺癌的31例癌组织及对应的21例癌旁组织标本、38例乳腺癌患者及22例健康体检者的血清标本,以及乳腺癌细胞系MCF-7和MDA-MB-231,分别利用慢病毒载体pHBLV-U6-Luc-T2A-Puro和PLL3.7敲低乳腺癌细胞系MCF-7和MDA-MB-231中的miR-103a-3p和PDK4,qPCR法和Western blotting法检测miR-103a-3p和PDK4在癌组织、血清及乳腺癌细胞系中mRNA和蛋白的表达,CCK-8细胞增殖实验检测转染的乳腺癌细胞MCF-7和MDA-MB-231的细胞增殖水平,用Olympus AU5400检测葡萄糖消耗与乳酸生成.结果:乳腺癌患者组织和血清中miR-103a-3p表达水平均显著低于癌旁组织(P＜0.01,P＜0.05).敲低miR-103a-3p后,乳腺癌细胞系MCF-7和MDA-MB-231中葡萄糖消耗(P＜0.01)与乳酸生成增多(P＜0.01)、细胞增殖增强(P＜0.01)、PDK4表达上调(P＜0.01);在miR-103a-3p沉默的MCF-7和MDA-MB-231细胞中,敲低PDK4导致减弱葡萄糖消耗(P＜0.01)、乳酸生成(P＜0.01)和细胞增殖(P＜0.01).结论:乳腺癌细胞中miR-103a-3p通过抑制PDK4减弱糖酵解活动,从而抑制乳腺癌细胞增殖.
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PFKFB3在胶质瘤组织中的表达及其对H4细胞恶性生物学行为的影响
目的:探讨恶性胶质瘤组织中糖酵解限速酶6-磷酸果糖激酶-2/果糖双磷酸酶-2同工酶3(6-phosphofructo-2-kinase/ fructose-2,6-biphosphatase 3,PFKFB3)的表达水平及PFKFB3抑制剂PFK15对胶质瘤H4细胞增殖、迁移、克隆形成和体内成瘤的影响.方法:采集2015年2月1日至2016年1月31日安康市中医医院神经外科手术切除的31例恶性脑胶质瘤及相应瘤旁组织标本,应用免疫组化技术和Western blotting检测胶质瘤和瘤旁组织中PFKFB3的表达水平.用不同浓度的(1.25、2.5、5.0 μmol/L)PFK15抑制胶质瘤H4细胞的PFKFB3表达,通过MTT法、EdU细胞增殖实验、细胞划痕实验、Transwell侵袭实验、克隆形成实验和裸鼠体内成瘤实验分别观察PFK15对H4细胞增殖、迁移、侵袭、克隆形成和体内成瘤的影响.结果:PFKFB3在胶质瘤组织中阳性率显著高于瘤旁组织[(80.60±8.98)％ vs (41.57±10.16)％,P＜0.05].MTT和EdU实验结果显示,PFK15可明显抑制H4的增殖活性(P＜0.05),且抑制作用具有浓度依赖性.PFK15处理后的H4细胞迁移、侵袭和克隆形成能力明显低于对照组(均P＜0.05).注射PFK15的裸鼠H4细胞移植瘤体积明显小于对照组裸鼠[(254.15±154.25) vs (801.52±224.25)mm3,P＜0.01].结论:PFKFB3在恶性胶质瘤组织中高表达,下调PFKB3可显著抑制胶质瘤H4细胞的恶性生物学行为和体内成瘤,PFKFB3可作为恶性胶质瘤生物治疗潜在的分子靶点.
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shRNA干扰己糖激酶Ⅱ基因表达对人淋巴瘤细胞恶性生物学行为的影响
目的:观察shRNA干扰己糖激酶(hexokinase,HK)Ⅱ基因表达对人淋巴瘤Raji和SU-DHL-4细胞代谢、增殖、凋亡及耐药的影响,初步评价HK Ⅱ基因靶向治疗在淋巴瘤中的潜在应用前景.方法:构建慢病毒介导的shRNA靶向干扰HK Ⅱ基因表达的淋巴瘤细胞株Raji和SU-DHL-4(HK Ⅱ shRNA转染组),同时设置阴性shRNA转染对照组.采用实时荧光定量PCR法和蛋白质印迹法分别检测细胞中HK ⅡmRNA和蛋白的表达水平.锥虫蓝拒染法检测细胞存活数并绘制生长曲线;CCK-8法检测多柔比星(doxorubicin,DOX)对淋巴瘤细胞的半数抑制浓度(half maximal inhibitory concentration,IC50).FCM法分析细胞周期分布及细胞凋亡.蛋白质印迹法检测细胞中凋亡相关蛋白caspase-3及其剪切体、Bcl-2和Bcl-6的表达;分别应用乳酸和葡萄糖检测试剂盒检测细胞培养上清液中乳酸和葡萄糖的浓度.结果:与空质粒转染对照组细胞相比,HK Ⅱ shRNA转染组细胞中HK ⅡmRNA及蛋白的表达水平均明显降低(P值均＜0.05).shRNA干扰HK Ⅱ基因表达能抑制2种淋巴瘤细胞的增殖活性(P值均＜ 0.01),并使细胞周期阻滞在G0/G1期(P值均＜0.05),同时促进细胞凋亡(P值均＜0.01).与对照组细胞相比,HK Ⅱ基因沉默可降低DOX对2种淋巴瘤细胞的IC50值(P值均＜0.05),抑制细胞中葡萄糖消耗(P值均＜ 0.05),减少乳酸生成(P值均＜ 0.01).与对照组细胞相比,HK Ⅱ shRNA转染后2种淋巴瘤细胞中Bcl-2蛋白的表达水平明显降低(P值均＜0.05),而caspase-3剪切体表达水平明显升高(P值均＜ 0.05);加入DOX作用后,2种淋巴瘤细胞的Bcl-2表达水平无明显差异(P值均＞0.05),但HK Ⅱ shRNA转染组细胞中caspase-3前体蛋白表达水平明显降低(P值均＜0.01),而caspase-3剪切体表达水平升高更加明显(P值均＜0.05).结论:shRNA干扰HK Ⅱ基因表达可抑制淋巴瘤细胞增殖,促进细胞凋亡,纠正细胞糖酵解代谢表型,提高细胞对化疗药物DOX的敏感性.提示HK Ⅱ基因可能是治疗复发或耐药侵袭性淋巴瘤的潜在靶点.
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硼替佐米联合有氧氧化抑制剂寡霉素靶向Burkitt淋巴瘤细胞Raji的杀伤作用及机制
目的:研究硼替佐米(bortezomib,BTZ)联合寡霉素(oligomycin,OM)对Burkitt淋巴瘤Raji细胞增殖及凋亡的影响,并探讨可能的作用机制.方法:采用不同浓度的BTZ(0、5、10、15、20、25和30 nmol/L)单药或联合OM (0.05 μg/mL)作用于Raji细胞,CCK-8法检测对细胞增殖抑制率的影响;实时荧光定量PCR法和蛋白质印迹法检测原癌基因C-myc、缺氧诱导因子1α(hypoxia-inducible factor-1α,HIF-1α)及其靶基因血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)和葡萄糖转运体1 (glucose transporter 1,GLUT1) mRNA及蛋白的表达,以及代谢途径中关键酶己糖激酶Ⅱ (hexokinase Ⅱ,HK Ⅱ)、乳酸脱氢酶(lactic dehydrogenase,LDHA)和琥珀酸脱氢酶(succinate dehydrogenase,SDHA) mRNA及蛋白表达水平的变化;葡萄糖检测试剂盒[己糖激酶(hexokinase,HK)法]和乳酸检测试剂盒分别检测Raji细胞培养液中葡萄糖和乳酸浓度的改变;FCM法检测细胞周期分布及细胞凋亡的改变.结果:不同浓度的BTZ单药作用于Raji细胞后,可明显抑制Raji细胞的增殖且呈剂量依赖性(P值均＜ 0.01).BTZ(5、10、15和20 nmol/L)联合OM对Raji细胞的增殖抑制率显著高于BTZ单药组(P值均＜0.01).BTZ单药作用于Raji细胞后,可不同程度抑制细胞中 C-myc、HIF-1α、VEGF、GLUT1、HK Ⅱ、LDHA及SDHA mRNA及蛋白的表达;联合OM处理Raji细胞后,代谢相关基因mRNA及蛋白的表达水平进一步下调(P值均＜ 0.05).联合用药组抑制葡萄糖消耗及糖酵解代谢产物乳酸生成的能力明显高于BTZ单药组(P值均＜0.05).BTZ单药组能明显促进Raji细胞的凋亡且呈剂量依赖性,BTZ浓度为25 nmol/L时,Raji细胞主要被阻滞于G2/M期;而联合用药组能进一步提高细胞的凋亡率,BTZ浓度为5和15 nmol/L时,Raji细胞主要被阻滞于G0/G1期.结论:BTZ可抑制Raji细胞的糖酵解通路,联合OM可协同增强这一抑制作用,这种协同机制可能与2种药物联用后,可同时抑制糖酵解及有氧氧化这2条代谢途径有关,提示抑制双代谢途径可能成为治疗Burkitt淋巴瘤的新选择.
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糖酵解关键酶在结直肠癌组织中的表达及其临床意义
目的:探讨糖酵解关键酶己糖激酶(hexokinase,HK)、磷酸果糖激酶(phosphofructokinase,PFK)和丙酮酸激酶M2 (pyruvate kinase M2,PKM2)在结直肠癌组织中的表达及其临床意义.方法:应用免疫组织化学法检测结直肠癌组织及其相应癌旁组织中HK、PFK和PKM2的表达,并分析HK、PFK和PKM2的表达与结直肠癌患者临床病理特征间的关系,及其对患者预后的影响.应用MTT法、克隆形成和划痕愈合实验分别检测敲低HK、PFK和PKM2表达的结直肠癌HT29细胞的增殖、克隆形成及迁移能力.结果:结直肠癌组织中HK、PFK和PKM2的表达水平均显著高于其相应的癌旁组织(P值均＜ 0.01).HK的表达与结直肠癌患者的临床分期有关(P＜0.01),PFK的表达与结直肠癌患者的肿瘤浸润深度和临床分期有关(P值均＜ 0.01),PKM2的表达与肿瘤浸润深度、远处转移和临床分期有关(P值均＜ 0.05).HK及PKM2高表达的患者预后较差(P值均＜0.05),HK、PFK和PKM2同时高表达的结直肠癌患者预后差(P＜0.05).敲低HK、PFK和PKM2的表达后,HT29细胞的增殖(P值均＜0.05)、克隆形成(P值均＜0.01)及迁移能力(P值均＜0.05)均下降.结论:糖酵解关键酶与结直肠癌的发生及进展密切相关,HK、PFK和PKM2同时高表达的结直肠癌患者预后较差.
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肿瘤中TP53诱导的糖酵解和凋亡调节因子及其靶向治疗研究进展
TP53诱导的糖酵解和凋亡调节因子(TP53-induced glycolysis and apoptosis regulator,TIGAR)是p53下游的直接靶基因,其编码蛋白能够降解2,6-二磷酸果糖,后者是肿瘤细胞糖酵解途径中关键酶6-磷酸果糖激酶1(6-phosphofructokinase 1,PFK1)的强激活剂,从而对糖酵解产生抑制作用.TIGAR可促使糖代谢更多地流向磷酸戊糖途径(pentose phosphate pathway,PPP),促进烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(nicotinamide adenine dinucleotide phosphate,NADPH)和谷胱甘肽(glutathione,GSH) 的产生,降低细胞内活性氧(reactive oxygen species,ROS)水平.因此,TIGAR是维持肿瘤细胞氧化还原状态平衡的重要因子,对细胞凋亡起到重要的调节作用.新研究表明,TIGAR在肿瘤发生、进展及转移过程中发挥重要作用,而且干扰TIGAR表达可以提高多种肿瘤细胞对放化疗的敏感性,提示TIGAR可能成为一个极具潜力的肿瘤治疗靶点.本文对近年来TIGAR在肿瘤发生、进展和转移中的作用以及其靶向治疗的研究进展进行简要综述.
关键词： 肿瘤形成过程 糖酵解 细胞凋亡 活性氧 TP53诱导的糖酵解和凋亡调节因子 -
靶向内皮细胞糖酵解限速酶PFKFB3的抗肿瘤血管生成研究进展
血管生成对肿瘤的发生、生长和转移至关重要.血管内皮细胞分化、形成新生血管的过程离不开新陈代谢的能量供给和调控作用,尤其是糖酵解途径对肿瘤血管生成的起始点——血管出芽具有非常重要的作用.研究发现,糖酵解过程中的一个关键限速酶——磷酸果糖激酶-2/果糖-2,6-二磷酸酶3(phosphofructokinase-2/fructose-2,6-bisphosphatase 3,PFKFB3)具有较强的激酶活性,若抑制其活性可降低糖酵解速率,从而抑制血管出芽,影响肿瘤血管生成.已经证实,PFKFB3的抑制剂3PO[3-(3-pyridinyl)-1-(4-pyridinyl)-2-propen-1-one]可以显著减少糖酵解,从而抑制病理性血管的生成.因此,近年来通过抑制或破坏肿瘤血管内皮细胞的新陈代谢来进行肿瘤治疗的新方案已成为肿瘤医学领域中一个新的研究热点.本文就内皮细胞糖酵解过程中PFKFB3对肿瘤血管生成的作用,以及以PFKFB3为靶点的肿瘤治疗研究进展进行综述.
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乳酸脱氢酶编码基因在肿瘤中表达及其转录调控机制的研究进展
肿瘤细胞具有无氧糖酵解增加而线粒体有氧氧化被抑制的代谢特点,而乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)在调节糖酵解与有氧氧化的转换过程中发挥了关键作用.目前,尽管LDH作为生化检测指标用于辅助诊断肿瘤相关性疾病已获得了临床科研工作者的广泛关注,但其不同亚基编码基因的表达调控机制尚不完全明确.本文通过综述LDH亚基编码基因在肿瘤中的表达及其DNA甲基化、微RNA和转录因子等转录水平的调控方式,探索LDH编码基因作为肿瘤临床分子标志物的可行性,以期为更深入地认知能量代谢与肿瘤之间的关系提供理论依据.
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肿瘤的能量代谢重组
肿瘤需要能量代谢重组来维持能量供给与需求的平衡.肿瘤细胞重组的能量代谢包括有氧糖酵解、谷氨酰胺分解、逆向Warburg效应和截断的三羧酸循环.肿瘤细胞通过线粒体损伤、改变代谢关键酶、缺氧微环境和基因组改变实现有氧糖酵解.理解肿瘤能量代谢的方式和机制可以帮助研发逆转肿瘤能量代谢的新方法.
关键词： 肿瘤 能量代谢 糖酵解 谷氨酰胺分解 逆向Warburg效应 -
肿瘤酸性微环境的研究进展
肿瘤细胞通过异常的能量代谢和对特定蛋白的自身调节,形成和维持一个不适合正常细胞生存的细胞外酸性微环境,以保证其发生、增殖、侵袭与转移.对于这种酸性微环境的产生机制,及其对肿瘤细胞生物活性的影响,以及中西医结合在肿瘤酸性微环境领域的深入研究,可能有助于寻找出高效低毒的抗肿瘤手段,并且成为中西医结合抗肿瘤研究新的切入点.
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急性脑梗塞患者血清神经元特异性烯醇化酶测定的意义
烯醇化酶(Endase)是参与糖酵解的关键酶,由α、β、γ三种亚基以二聚体形式组成五种同工酶,其中γγ型特异地存在于神经元和神经内分泌细胞中,称为神经元特异性烯醇化酶(Neuron specific enolase,NSE),NSE占脑内全部可溶性蛋白的1.5%[1],而正常体液中含量甚微.近年来,NSE作为神经元损伤的敏感性和特异性标志其与中枢神经系统疾病的关系已引国内外学者的极大关注,为探讨急性脑梗塞(CI)患者血清NSE变化的临床意义,现作如下探讨.
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糖酵解抑制剂抗癫痫机制的新研究进展
神经细胞兴奋性的代谢调节作为控制癫痫发作的一个重要因素已经逐步被认识到.糖酵解抑制剂生酮饮食、2-脱氧葡萄糖、1,6-二磷酸果糖通过降低神经细胞的兴奋性从而发挥抗癫痫作用,其疗效在临床上已经明确,但是其具体抗癫痫机制尚不完全清楚.本文对其抗癫痫机制的新研究进展进行综述.
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丙酮酸激酶M2在肿瘤代谢和生长中的表达调控以及临床应用研究进展
肿瘤细胞中普遍存在代谢异常.丙酮酸激酶M2(PKM2)是糖酵解的关键酶,PKM2在肿瘤细胞中特异表达,不仅为肿瘤细胞生长提供必需的能量,更为肿瘤细胞提供合成生物大分子物质的原料.PKM2除表达于细胞质外,还可以进入肿瘤细胞核,发挥蛋白激酶的作用,促进肿瘤细胞增殖.肿瘤细胞通过多种方式调节PKM2的表达,如变构效应、转录调节、转录后修饰以及蛋白相互作用的影响.PKM2不仅是调控肿瘤代谢的重要激酶,而且对肿瘤的生长调控具有重要意义,有望在肿瘤的诊断和靶向治疗中发挥作用.
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中药干预肿瘤Warburg效应的研究进展
Warburg效应是肿瘤糖代谢重编程的重要表现,密切参与肿瘤形成并支持其恶性表型.从Warburg效应的成因及调控入手,突出了肿瘤糖代谢重编程的病理意义和研究价值,评价中药对肿瘤Warburg效应的调控靶点及机制,以期为抗肿瘤中药的药理学研究提供新的视角.
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SULT2B1影响小鼠Hepa1-6肝癌细胞的HIF-1α,糖酵解及血管新生
目的 研究羟基类固醇硫酸基转移酶SULT2B1对小鼠Hepa1-6肝癌细胞HIF-1α、糖酵解及血管新生能力的影响,并探讨其可能的作用机制.方法 分别用SULT2B1过表达及干扰载体感染Hepa1-6细胞,采用Real-time PCR和Western blot检测过表达/干扰SULT2B1对HIF-1α表达水平的影响,同时检测糖酵解相关基因HK-Ⅱ和LDH的mRNA表达水平.CCK-8法检测干扰SULT2B1的肿瘤条件培养基(tumor conditioned medium,TCM)对小鼠脑微血管内皮细胞bEnd.3增殖能力的影响,并检测VEGF的mRNA表达水平.建立Hepa1-6细胞裸鼠移植瘤模型,免疫组化染色检测裸鼠瘤组织中CD34的表达水平.结果 过表达/干扰 SULT2B1可分别上调/下调HIF-1α的mRNA及蛋白表达水平,且干扰SULT2B1可使HK-Ⅱ和LDH的mRNA表达水平降低,过表达发生相反的变化(P<0.05).干扰SULT2B1的TCM可抑制bEnd.3细胞的增殖能力,并降低VEGF的mRNA表达水平(P<0.05).同时,干扰SULT2B1可降低Hepa1-6细胞移植瘤在裸鼠体内的生长并降低瘤组织中的微血管密度(P<0.05).结论 干扰SULT2B1可抑制Hepa1-6细胞的糖酵解及血管新生能力,其作用主要与下调HIF-1α、HK-Ⅱ、LDH及VEGF的表达水平有关.
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丙酮酸激酶M2型(PKM2)入核机制和核内作用的研究进展
传统观点认为丙酮酸激酶M2型(pyruvate kinase M2,PKM2)通过催化肿瘤细胞糖代谢来促进肿瘤细胞生长.近年来研究发现除了酶催化功能外,PKM2还能通过多种途径进入细胞核,在核内作为蛋白激酶广泛参与转录调控、蛋白修饰等过程.本文将就这方面的研究成果作一综述.
关键词： 丙酮酸激酶M2型(PKM2) 细胞核 糖酵解 -
以异常能量代谢为靶点治疗恶性肿瘤的研究进展
充足的能量及营养供应是癌细胞生长、浸润及转移的基础,能量代谢异常是癌细胞显著的特征之一.癌细胞存在广泛的能量代谢异常包括蛋白质和脂肪代谢异常,而有氧糖酵解是癌细胞能量代谢的主要方式.近年来,以糖酵解、氨基酸及脂肪代谢关键酶或载体作为靶标对一些肿瘤进行分子靶向治疗取得了一些重要成果,具有广阔的临床应用前景.
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1型糖尿病大鼠心肌对缺血再灌注损伤的耐受性及其机制
目的研究1型糖尿病大鼠心肌对缺血再灌注损伤的耐受性及其可能机制.方法健康雄性SD大鼠以链脲佐菌素腹腔注射制作1型糖尿病模型,血糖升高3～4周后取心脏在体外进行灌注,并进行缺血再灌注实验.依据心肌磷酸肌酸激酶(CPK)释放量、心脏收缩及舒张功能、再灌注心律失常判定心脏缺血再灌注损害程度.测定冠状动脉流出液中脂质过氧化产物丙二醛(MDA)及糖酵解产物乳酸盐含量.结果与正常大鼠相比,糖尿病大鼠基础心脏收缩功能显著减弱,但缺血再灌注后心脏收缩及舒张功能恢复较对照组显著增强,心肌CPK释放量减少,心律失常严重程度减轻.糖尿病大鼠心脏冠状动脉流出液中的MDA含量显著升高,乳酸盐含量显著减少,提示糖尿病心肌脂质过氧化反应增强,糖酵解受抑制.结论1型糖尿病大鼠心肌对缺血再灌注损伤的耐受性显著增强,心肌糖酵解抑制使酸性代谢产物减少可能是其机制之一.
关键词： 1型糖尿病 心肌缺血/再灌注损伤 心律失常 心功能 糖酵解 -
糖尿病性酮症酸中毒患者心肌酶谱变化及意义
糖尿病性酮症酸中毒(DKA)可导致心肌损害,且随着糖尿病性酮症酸中毒程度的加深而显著地增加,已引起人们的重视.本文对33例糖尿病性酮症酸中毒患者的心肌酶谱的变化进行了临床观察,现报道如下.
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甘油醛在全血样品中抗糖酵解的实验分析
目的了解甘油醛(D,L-GA)在全血样品中抗糖酵解的作用以及对其他常规生化检测项目的影响.方法在肝素抗凝管中分别加入不同量的甘油醛原液,配制成不同含量的肝素/甘油醛抗凝管.样品放置室温(23℃)孵育0、2、4、6、8 h后,以2 000 r/min离心5 min分离血浆,测定葡萄糖.结果(1)不同浓度的D,L-GA对葡萄糖浓度影响的观察:不加D,L-GA的样品葡萄糖浓度到8 h已下降42.1%,而含有10mmol/LD,L-GA样品中的葡萄糖浓度8 h仅下降1.7%.(2)病人样本,加D,L-GA葡萄糖浓度与初始葡萄糖浓度的回归式为:y=1.032X-0.2.(3)肝素/甘油醛样品与肝素/氟化钠样品放置时间的观察:含有10mmol/L D,L-GA样品中的葡萄糖浓度24h仅下降1.7%.(4)全血肝素样品和肝素/甘油醛样品对常规生化检测项目的影响观察:全血肝素样品与肝素/甘油醛样品比较,肌酐(碱性苦味酸法)t=9.322,P＜0.01,差别有高度显著性;ALT(速率法)t=2.580、尿酸(酶法)t=2.340,均0.05＞P＞0.01,差别有显著性.其他检测项目均P＞0.05.结论甘油醛在全血样品中有良好的抗糖酵解作用.
