代谢重编程

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代谢重编程

文章数：11篇

氨基酸感知通路调节结直肠癌的进展及耐药

mTORC1可促进肿瘤生长并抑制治疗应答，生长因子信号是主要的mTORC1激活机制，氨基酸也可通过GATOR的氨基酸感知激活mTORC1。Gastroenterology上发表的一项最新研究结果，发现氨基酸感知通路失调可驱动mTORC1活化，促进结直肠癌的发生发展，并导致结直肠癌的化疗耐药。对于氨基酸感知通路失调的结直肠癌细胞，限制氨基酸可导致合成致死。该研究结果提示，限制膳食蛋白质摄入或有助于结直肠癌的治疗。

化疗耐药结直肠癌研究论文基础研究代谢重编程

氧化三甲胺

氧化三甲胺促进代谢重编程及内质网应激，从而增强训练免疫介导的炎症

JCI insight上发表的一项最新研究结果，发现在人主动脉内皮细胞中，氧化三甲胺（TMAO）可通过诱导代谢重编程，促进糖酵解，并诱导线粒体ROS，以促进内皮细胞活化及其向先天性免疫细胞的转分化，从而增强训练免疫介导的炎症反应。在慢性肾病患者中，可观察到内质网应激基因及线粒体基因的表达上调。

氧化三甲胺代谢重编程内质网应激线粒体基因 ROS

Nature：生酮饮食或有助于治疗新冠？

生酮作用是宿主对急性感染的适应方式，可生成β-羟基丁酸（BHB）等酮体。Nature上发表的一项最新研究结果，在新冠病毒诱导的急性呼吸窘迫综合征（ARDS）患者中，BHB产生及CD4+ T细胞功能受损。机制上，新冠肺炎患者的T细胞耗竭且更偏向于糖酵解，而BHB可通过代谢重编程促进T细胞的氧化磷酸化并增强其功能。在新冠病毒感染的小鼠中，生酮饮食或补充BHB可通过恢复CD4+ T细胞的代谢及功能，以降低小鼠死亡率。

生酮作用研究论文基础研究新冠肺炎啮齿动物（小鼠）

关晓仪+卞兆祥：TLR4是高脂饮食促进结直肠癌生长的关键调节因子

尽管高脂饮食（HFD）与结直肠癌（CRC）的发生有关，但介导癌症生长的关键信号分子尚不清楚。香港浸会大学的关晓仪和卞兆祥与团队在Cell Death and Disease发表文章，发现TLR4是HFD促进CRC生长的关键调节因子，其通过编程肿瘤的代谢，而不是影响肿瘤浸润免疫细胞发挥作用。

结直肠癌 TLR4 高脂饮食代谢重编程

Nature：肠道如何影响嗅觉？

肠道如何影响嗅觉？Nature最新发表的一项研究在果蝇中对这一问题进行了探索。该研究表明，肠道感染和炎症引起的源自肠道的细胞因子释放，可诱导果蝇嗅觉脑区的神经胶质细胞发生代谢重编程，影响其与神经元的代谢偶联，从而调节嗅觉。这可以解释果蝇对致病菌的规避行为，以及衰老相关的嗅觉退化。

嗅觉肠-脑轴神经胶质细胞代谢重编程肠道感染

线粒体自噬蛋白PINK1抑制结肠癌的生长

代谢的重编程是癌症的早期标志，线粒体产生的能量较少，糖酵解产生的能量增加。线粒体自噬蛋白PINK1是有丝分裂吞噬的关键调节因子，通过自噬选择性清除受损的线粒体。有丝分裂吞噬功能的缺陷与大肠癌等多种疾病具有相关性。Cell Death and Differentiation近期发表的文章，发现线粒体自噬蛋白PINK1是一种肿瘤抑制因子，可以调节细胞代谢，促进结直肠癌细胞死亡。机制上，PINK1通过激活p53和减少乙酰-CoA的产生，进行代谢重编程来抑制结肠肿瘤的发生。

结肠癌线粒体自噬 PINK1 代谢重编程

Nature子刊：治疗KRAS突变型大肠癌的潜在新靶点

癌基因KRAS突变和抑癌基因APC失活可共同发生在结直肠癌中。直接靶向突变KRAS的治疗方法大多聚焦在下游通路，效果有限。KRAS突变改变癌细胞的基础代谢，增加谷氨酰胺的利用以支持癌细胞增殖。Nature Genetics近期发表的文章，发现谷氨酰胺转运体SLC7A5是KRAS突变细胞代谢重编程的关键因子，维持癌症细胞快速生长，或可作为治疗耐药性KRAS突变结直肠癌的潜在靶点。

结直肠癌谷氨酰胺转运体代谢重编程 mTOR

Nature：宏基因组学解析巨病毒的多样性及与宿主的相互作用

巨病毒（Giant virus），属于核质大DNA病毒（nucleocytoplasmic large DNA viruses, NCLDVs），基因组可以达到几个兆碱基大小，病毒体甚至比小细胞生物体尺寸类似甚至更大。这些病毒能够广泛地感染从原生生物到动物等一系列真核生物。但是目前关于巨病毒的了解还仅限于与原生生物和藻类共生的病毒分离株。发表在《Nature》上的一项研究，基于目前公开的众多宏基因组数据，重建了2000多种NCLDV基因组，并分析了其分布模式、代谢特点及与宿主的相互作用。该研究为未来巨病毒的研究提供坚实的基础理论和广泛的资源，为巨病毒多样性以及其与宿主的相互作用提供了更为全面的分析和见解。

病毒鉴定核质大DNA病毒宏基因组水平基因转移代谢重编程

合成生物学技术

Cell：首次将绝对异养型生物改造成完全自养型生物

自然界的生物可以简单的分为两类：可以将CO2转化为有机物的自养生物（autotrophs）和以分解有机物为生的异养生物（heterotrophs）。更好地理解自养生长的原理以及促进自养生长的方法对于实现可持续发展至关重要。发表在《Cell》上的一项研究，首次报道了在实验室内构建出只利用CO2作为唯一碳源的自养型大肠杆菌的研究成果。研究人员通过敲除内源中心代谢途径酶、表达甲酸利用途径酶并结合实验室进化的方法，成功实现了大肠杆菌从异养代谢向自养代谢的转化，打破了不同生物类型之间的“次元壁”。该研究为我们今后直接利用大气中的CO2来合成食物，燃料以及其他生物分子提供了可能性。

合成生物学技术 synthetic autotrophy carbon fixation Rubisco adaptive laboratory evolution

国内团队：家族性腺瘤性息肉病如何产生癌变？

家族性腺瘤性息肉病（FAP）是一种常染色体显性遗传综合征，FAP患者在结肠和直肠会发生数百至数千个腺瘤，若不加治疗将不可避免地发展为腺癌。FAP主要由腺瘤性息肉病基因（APC）遗传突变引起。APC是一种调节细胞粘附和迁移、维持基因组稳定和凋亡的抑癌基因。其最重要的作用是通过介导WNT信号通路的关键成分CTNNB1的降解来负调控WNT信号通路。约85%的非FAP散发性结直肠癌（CRCs）具有体细胞APC突变。从散发性CRC中只能收集一个病灶，与之不同的是，在FAP进化的不同阶段均可收集到病灶。因此，FAP可作为追踪结直肠癌变的一个理想模型。来自北京基因组学高级创新中心、北京大学第三医院的汤富酬及付卫研究团队在Gut杂志发表一项最新研究，利用全外显子组、全基因组和单细胞测序等方法研究癌前腺瘤向癌的遗传改变和转录组的转变。结果显示，先前报道的癌变模型中描述的过程也发生在FAP患者中，并可促进FAP患者相邻病灶形成，且碳水化合物代谢的重编程已经发生在癌前腺瘤阶段。该研究提供了在致癌启动和进展中（尤其从腺瘤到癌的过渡中）的一个准确的基因组和转录组景观。

结直肠癌家族性腺瘤性息肉病全外显子组测序全基因组测序单细胞测序

民以食为天：胶质瘤干细胞的维持，有赖于嘌呤酶的活化

① 脑肿瘤起始细胞（BTIC），也叫肿瘤干细胞，能量需求很高；② 抑制嘌呤合成会阻碍BTIC生长、自我更新、形成肿瘤；相反，分化的胶质瘤细胞不受其影响；③ MYC的作用是调控嘌呤合成酶，因此也参与了代谢重编程；④ 在胶质母细胞瘤患者中嘌呤合成酶的高表达与预后差相关；⑤ 综上所述，本研究发现：干细胞样的胶质瘤细胞会进行代谢重编程，以此来促进自我更新和提供能量；嘌呤合成酶，或是恶性胶质母细胞瘤潜在的治疗靶点。

嘌呤合成脑肿瘤起始细胞肿瘤干细胞胶质瘤代谢重编程