肿瘤细胞能量代谢中HIF蛋白探究进展
HIF-1α的研究进展及与乳腺癌的关系
的扩散 距离 的增 加 ( 由于肿 瘤 无节 制 的生 长 , 氧气 需
要 到 达更远 的距 离来 营养 肿瘤 细 胞 ) 、 肿 瘤 及 治疗 相
关性 贫血 ( 由携 氧能力 低 所 造成 ) 。采 用 免疫 组 化 的 方法 对 H I F一1 进行标记 , 结 果证实 H I F—l 仪 表 达 于大 多数恶 性肿 瘤细 胞 中 , 而肿 瘤组织 内的基质 细 胞 以及 邻近 的正 常组织 则未见 表 达 , 且在 肿瘤 大 面积 坏
关, 并 且增 加 了转移 的风 险 , 影 响预 后 。在 缺 氧诱 导
于胸 腺 、 小脑及 脑 膜 , 主 要作 用 是 作 为 显性 失 活 突 变 来 抑制 H I F一1 、 HI F一2 的作 用 。H I F一1活 性 主
要 由 仅亚基 控 制 , 其 稳 定 性 和 转 录 活 性 调 节 可 发 生
细胞 中 , O L 亚基 很稳 定 , 它可 以转运 至 细胞 核 中 , 并 与
独 立 于肿 瘤 分 期 、 大小 、 组织 学 类 型 的 因素 。缺 氧是 由多种 因素 引起 的 : 血管 形 成不 足 ( 改 变 血 流灌 注 的
异 常 血管是 肿瘤 血管 形 成 的特 点 ) 、 与肿 瘤 侵 袭有 关
在 多个水 平 , 包括 蛋 白间相 互 作 用 调节 , 翻译 后 修 饰 调 节如 泛素 化 、 乙酰化 、 羟化 、 磷酸 化等 。 当氧 浓 度下 降 时 , H I F—l 0 L 表达增加 , 并 且 其 表 达增加 表现 在多个 水平 上 , 包 括基 因转 录和蛋 白表达 上, 特别 是 蛋 白水 平 的 表 达 改 变 。H I F一1表达 上 调 能增加 供血 、 供氧 及供 能 。H I F一1 可 以通过 细 胞周
肿瘤细胞能量代谢特点及其研究进展
肿瘤细胞能量代谢特点及其研究进展李其响;张配;刘浩【摘要】肿瘤细胞能量代谢依赖于糖酵解和氧化磷酸化,肿瘤细胞由于其生长迅速,常常出现葡萄糖等营养物质摄取增多、糖酵解增加等现象.近年来,针对肿瘤细胞能量代谢的研究受到了广泛的关注.该文总结了肿瘤细胞能量代谢过程中所需要的营养物质、调控网络以及治疗靶点,为后续研究和临床治疗提供重要参考.%Tumor cell energy metabolism is dependent on glycolysis and oxidative phosphorylation.Tumor cells,because of its rapid growth,often show increased intake of glucose and other nutrients,increased glycolysis and so on.In recent years,the study on energy metabolism of tumor cells has received extensive attention.This paper summarizes the required nutrients,regulatory networks and therapeutic targets in the energy metabolism of tumor cells,and provides important reference for future research and clinical treatment.【期刊名称】《中国药理学通报》【年(卷),期】2017(033)011【总页数】4页(P1499-1502)【关键词】肿瘤细胞;能量代谢;营养物质;调控网络;治疗靶点;瓦博格效应【作者】李其响;张配;刘浩【作者单位】蚌埠医学院药学院,安徽蚌埠233030;蚌埠医学院药学院,安徽蚌埠233030;蚌埠医学院药学院,安徽蚌埠233030【正文语种】中文【中图分类】R-05;R329.24;R333.6;R343;R730.25能量代谢是指有机体在物质代谢过程中能量的产生、释放、转换及利用的过程。
肿瘤能量代谢的研究进展
肿瘤能量代谢的研究进展王润泽;李伟民;李建华;徐冶【摘要】细胞通过能量代谢维持生命,正常细胞通过线粒体氧化磷酸化产生ATP提供能量,而肿瘤细胞则表现出了不同的能量代谢方式.通过研究肿瘤代谢方式及特点,针对肿瘤能量代谢进行靶向治疗,为肿瘤治疗提供了新的途径.【期刊名称】《吉林医药学院学报》【年(卷),期】2017(038)003【总页数】4页(P223-226)【关键词】能量代谢;肿瘤;糖酵解【作者】王润泽;李伟民;李建华;徐冶【作者单位】吉林医药学院基础医学院,吉林吉林 132013;吉林医药学院基础医学院,吉林吉林 132013;吉林医药学院基础医学院,吉林吉林 132013;吉林医药学院基础医学院,吉林吉林 132013【正文语种】中文【中图分类】R730.2新陈代谢是机体生命活动的基本特征,包括物质代谢和能量代谢。
有机体在物质代谢过程中能量的释放、转换和利用过程称为能量代谢。
正常细胞的能量代谢方式是在有氧的情况下利用线粒体的氧化磷酸化功能,缺氧情况下进行糖酵解供能。
而肿瘤细胞即使在氧充足的情况下也进行糖酵解,并且产生大量的乳酸,即“Warburg效应”,这个理论是由德国的生化和生理学家Warburg提出来的[1]。
这种代谢方式效率十分低,但是在肿瘤细胞中普遍存在,糖酵解不仅为肿瘤提供ATP,还改变肿瘤周围环境,为肿瘤的转移和侵袭提供了有利条件[2]。
1.1 糖代谢哺乳动物细胞能量供给来源于糖、蛋白质和脂肪三大营养素的代谢,主要来自于糖代谢。
其中糖代谢可通过线粒体氧化磷酸化和糖酵解两种方式供应能量ATP[3]。
葡萄糖的有氧氧化为正常细胞的增殖提供能量,而恶性肿瘤细胞增殖所需要的能量主要是依靠细胞的糖酵解获得。
近年来发现糖酵解途径的增强普遍存在于恶性肿瘤细胞。
在肿瘤细胞中,随着葡萄糖摄入增加,通过糖酵解途径产生大量代谢中间产物,以满足肿瘤细胞增殖对能量的需求。
由于肿瘤快速生长的特性,肿瘤内部的细胞由于远离血管而总是处于缺氧的状态,糖酵解可以通过提高肿瘤对缺氧和缺血的耐受性,避免由氧化磷酸化抑制引起的细胞凋亡。
缺氧环境下肿瘤细胞代谢途径转换调控科学验证
缺氧环境下肿瘤细胞代谢途径转换调控科学验证缺氧环境是肿瘤生长过程中经常遇到的一种条件,因为肿瘤细胞增殖速度快,导致肿瘤局部供氧能力远低于需求。
为了适应缺氧环境,肿瘤细胞会通过调控代谢途径来满足其生存和生长的需求。
近年来的研究表明,缺氧环境下肿瘤细胞代谢的转换与肿瘤生长和转移密切相关,探究肿瘤细胞代谢途径的转换调控机制对于肿瘤治疗具有重要的科学意义。
在正常氧气供应充足的环境下,细胞主要通过氧化磷酸化途径来产生能量,也就是通过线粒体内的三磷酸腺苷(ATP)合成途径来获取能量。
然而,在肿瘤组织内,由于血管发生异常和快速增殖的特点,肿瘤细胞会面临缺乏氧气的问题。
为了适应这种缺氧环境,肿瘤细胞会启动糖酵解途径。
糖酵解途径是一种无氧代谢途径,它在缺氧条件下产生ATP,并生成丙酮酸和乳酸。
这个过程中所产生的乳酸通过乳酸转运蛋白从细胞内排出,导致肿瘤组织产生酸化环境,从而加速肿瘤生长和转移。
此外,糖酵解途径还会产生一些代谢产物,如丙酮酸,它们在肿瘤细胞的生物学行为中也发挥着重要的作用。
随着研究的不断深入,科学家们发现缺氧环境下的肿瘤细胞除了启动糖酵解途径外,还存在其他代谢转换的途径。
最近的一项研究表明,缺氧状态下,肿瘤细胞可以通过转录因子HIF-1(hypoxia-inducible factor 1)来调控代谢途径的转换。
HIF-1是一种缺氧感应的转录因子,它可以调节多种基因的转录,从而调控细胞的代谢途径。
在缺氧环境下,HIF-1的活性增强,进入细胞核后结合到靶基因上,促进相关代谢酶的表达。
通过这种方式,HIF-1可以促进糖酵解途径的启动,并抑制线粒体呼吸链的功能,从而满足肿瘤细胞对能量的需求。
此外,HIF-1还可以调控脂质代谢、氨基酸代谢以及丙酮酸的利用等代谢途径。
这些研究结果揭示了缺氧环境下肿瘤细胞代谢途径转换调控的分子机制。
除了HIF-1,还有其他一些转录因子和信号通路也参与了缺氧环境下肿瘤细胞代谢途径的调控。
HIF—1α因子标记在卵巢恶性生殖细胞肿瘤组织中的表达及意义
HIF—1α因子标记在卵巢恶性生殖细胞肿瘤组织中的表达及意义目的:探讨缺氧诱导因子1α(HIF-1α)在卵巢恶性生殖细胞肿瘤中的表达及与临床病理特征的关系。
方法:采用免疫组织化学技术检测56例卵巢恶性生殖细胞肿瘤组织和38例正常卵巢组织中HIF-1α的表达因子。
结果:HIF-1α在卵巢恶性生殖细胞肿瘤组织中表达率为64.3%,明显高于正常卵巢组织的23.7%,比较差异有统计学意义(字2=4.224,P<0.01)。
结论:HIF-1α在缺氧环境下可促使肿瘤发生与发展,维持肿瘤生长,可作为临床监控卵巢恶性生殖细胞肿瘤发生、发展的一个生物学标志和基因治疗靶点。
卵巢恶性生殖细胞肿瘤是一种复杂而高度恶性的肿瘤,发展快,易复发,预后差,死亡率高。
缺氧诱导因子-1(HIF-1)是在缺氧条件下广泛存在于哺乳动物和人体内的一种转录因子,由α和β两个亚基组成,对维持肿瘤细胞能量代谢、细胞增殖和血管生成具有很重要的作用,其中HIF-1α是决定HIF-1活性的缺氧调控亚基,可特异性的作用于氧反应通路,活性受氧浓度调节[1-2]。
本研究采用免疫组化SP法,测定卵巢恶性生殖细胞肿瘤组织和正常卵巢组织中HIF-1α的表达,旨在探讨卵巢恶性生殖细胞肿瘤的HIF-1α表达及其与临床病理分型及分期之间的关系。
1 资料与方法1.1 一般资料选择本院2012年1月-2015年7月手术治疗并经病理证实的卵巢恶性生殖细胞肿瘤患者组织标本56例和正常受试者卵巢组织标本38例,卵巢恶性生殖细胞肿瘤中包括卵巢内胚窦瘤16例,无性细胞瘤20例,未成熟畸胎瘤17例,胚胎癌3例;患者年龄12~36岁,平均23岁;按照2000年FIGO临床病理分期标准,Ⅰ期20例,Ⅱ期20例,Ⅲ期14例,Ⅳ期2例,Ⅰ、Ⅱ为早期,Ⅲ、Ⅳ期为晚期。
正常卵巢组织受试者年龄15~35岁,平均24岁,均来自不孕症腹腔镜探查行卵巢活检手术,病理证实卵巢组织无异常者。
两组年龄比较差异无统计学意义(P>0.05),具有可比性。
HIF-1α与PHD2在几种皮肤恶性肿瘤组织中的表达
HIF-1α与PHD2在几种皮肤恶性肿瘤组织中的表达摘要】目的检测HIF-1α与PHD2在几种皮肤恶性肿瘤中的表达,探讨两者的相关性。
方法采用免疫组织化学的方法检测18例基底细胞癌,16例纤维肉瘤,12例恶性黑色素瘤以及20例正常组织中HIF-1α及PHD2表达。
结果 HIF-1α在正常组织中、皮肤基底细胞癌、纤维肉瘤及恶性黑色素瘤组织中的阳性表达率分别为12.0%、46.2%、72.8%、82.6%;PHD2在正常组织中、皮肤基底细胞癌、纤维肉瘤及恶性黑色素瘤组织中的阳性表达率分别为72.7%、85.8%、76.2%、89.1%。
结论 HIF-1α的表达高低可能与肿瘤的侵袭性有关,保持PHD2对HIF-1α的正常负性调控可能是癌性组织向正常组织转归的枢纽之一。
【关键词】缺氧诱导因子脯氨酸羟化酶基底细胞癌纤维肉瘤恶性黑色素瘤HIF-1α是缺氧诱导因子1(HIF-1)的亚单位,是一种氧依赖转录激活因子。
包括能量代谢、血管新生等在内的一系列参与了肿瘤细胞的增长和转移等的重要过程均有HIF-1α介导转录的基因参与。
[1] 脯氨酸羟化酶(PHD)在HIF族系的调控中有至关重要的作用,因而被认为是体内的氧感受器[2]。
有动物实验证实,敲除PHD2编码基因的大鼠的血管增生和扩张能力明显高于敲除PHD1和PHD3编码基因的大鼠,认为在HIF-PHDs的各亚型中,PHD2而非PHD1或PHD3是成年大鼠血管增长的一个主要负性调控因子。
[3] 本实验检测了HIF-1α与PHD2在几种皮肤恶性肿瘤中的表达,探讨两者的相关性。
1 材料与方法1.1 材料抗HIF-1α单克隆抗体,美国Epitomics公司生产。
抗PHD2单克隆抗体,英国Abd公司生产。
1.2 实验方法1.2.1 取材实验组标本46例,包括基底细胞癌组18例,纤维肉瘤组16例,恶性黑色素瘤组12例。
其中男性26例,女性20例,年龄47.50 (平均47.50±11.26)岁。
低氧诱导因子-1调控肿瘤代谢的研究进展
低氧诱导因子-1调控肿瘤代谢的研究进展摘要:低氧诱导因子-1(hypoxia-inducible factor 1,HIF-1)是一种对氧敏感的核转录因子,其表达与肿瘤的生长密切相关,尤其在调控肿瘤细胞能量代谢重编程中发挥着重要的作用,它通过激活编码葡萄糖转运体,糖酵解酶类以及丙酮酸脱氢酶激酶等基因,在低氧条件下实现由氧化磷酸化代谢方式向糖酵解方式的转变,维持了肿瘤细胞内氧化还原的稳态和能量供给。
因此,靶向HIF-1及其编码的与代谢相关的酶系将成为肿瘤治疗的新策略。
关键词:低氧诱导因子;代谢重编程;糖酵解;靶向治疗恶性肿瘤为了满足快速生长的需求,会发生代谢的重编程。
在常氧条件下,正常组织细胞摄取葡萄糖进入糖酵解途径生成丙酮酸,经过三羧酸循环由线粒体氧化磷酸化产生三磷酸腺苷(ATP)。
在缺氧条件下,丙酮酸在乳酸脱氢酶的作用下生成乳酸产生ATP。
而肿瘤细胞无论氧气是否充足都以生成乳酸的糖酵解代谢方式产生能量,这种特殊的代谢方式称为有氧糖酵解[1]。
随着肿瘤研究的不断深入,肿瘤细胞调控代谢重编程的重要信号通路及转录因子已初步阐明。
本文将重点对低氧诱导因子-1(HIF-1)调控肿瘤细胞代谢重编程的分子机制及靶向HIF-1治疗策略的研究进行综述。
1 HIF-1的调节机制转录因子HIF-1是由HIF-1α和HIF-1β两个亚基组成的异源二聚体蛋白[2]。
在常氧条件下,HIF-1α蛋白的第402位和第564位脯氨酸残基在羟基化酶的作用下发生羟基化,然后被泛素化降解,这个过程需要氧气、α-酮戊二酸和二价铁离子作为底物参与其中[3]。
在低氧条件下,羟基化酶的活性被抑制,HIF-1α蛋白迅速积累,并与HIF-1β形成二聚体结合于靶基因的低氧反应元件上,并招募共激活分子P300/CBP,激活靶基因的转录[4]。
研究发现HIF-1能调控1000多个靶基因,其中大多数基因都是促进肿瘤细胞存活,包括代谢重编程,血管新生和迁移等相关的基因[5]。
低氧诱导因子hif-1α 适应 能量代谢 文献解读
低氧诱导因子HIF-1α在人体内是一种重要的生物活性蛋白质,它在缺氧情况下对能量代谢起着至关重要的调控作用。
本文将围绕HIF-1α在能量代谢中的作用进行文献解读,以期全面了解该蛋白对人体功能的影响。
1. HIF-1α的基本介绍HIF-1α是一种由基因HIF1A编码的蛋白质,其编码基因位于人类染色体14q23.2-q24.1上,由该基因转录、翻译得到的蛋白质主要分布在细胞的细胞质内。
HIF-1α的主要功能是在细胞缺氧时,通过调节多种基因的表达,以适应低氧环境。
其中,其对能量代谢的调控作用备受研究者的关注。
2. HIF-1α与能量代谢研究表明,HIF-1α在细胞缺氧时能够促进糖酵解途径的进行,增加葡萄糖转化为丙酮酸和乳酸的速率,从而增加ATP的产生。
HIF-1α还可以抑制线粒体的功能,减少线粒体呼吸链的活性,从而减少氧化磷酸化的过程,进一步节约细胞内氧气的利用。
通过这些方式,HIF-1α能够在细胞缺氧时维持细胞内的能量供应,保障细胞正常的生理功能。
3. HIF-1α与疾病的关系近年来的研究发现,HIF-1α在多种疾病的发生发展中发挥着重要的作用。
在肿瘤的发生过程中,肿瘤组织由于生长速度快、造血不足等原因,常常处于低氧状态,HIF-1α的异常活化对肿瘤的代谢、侵袭和转移等过程起着重要的调节作用。
另外,在心脏缺血再灌注损伤、糖尿病等多种疾病中,HIF-1α的异常表达也与疾病的发生发展密切相关。
4. HIF-1α的研究进展目前,针对HIF-1α的研究已经取得了许多重要的进展。
通过基因工程技术,研究者可以对HIF-1α基因进行敲除或过表达,从而揭示了该基因在细胞能量代谢中的重要作用。
另外,一些研究还发现了HIF-1α的调控机制,比如HIF-1α的翻译后修饰、HIF-1α与其他蛋白的相互作用等,这为进一步揭示HIF-1α的功能机制打下了重要的基础。
5. 未来的研究方向虽然HIF-1α在能量代谢中的作用已经得到了一定程度的解析,但其在细胞生理和病理过程中的复杂调控机制仍有待进一步研究。
HIF相关信号转导通路因子在宫颈癌中的研究进展
HIF相关信号转导通路因子在宫颈癌中的研究进展赵秀兰;张星星【期刊名称】《河北医科大学学报》【年(卷),期】2018(039)011【总页数】5页(P1360-1364)【关键词】宫颈肿瘤;缺氧诱导转录因子;信号通路【作者】赵秀兰;张星星【作者单位】华北理工大学附属唐山市工人医院妇产科,河北唐山063000;河北省邯郸市第一医院妇科,河北邯郸056000【正文语种】中文【中图分类】R737.33缺氧在实体肿瘤中普遍存在,与侵袭性肿瘤的进展有关。
肿瘤细胞和组织缺氧激活一系列微环境和缺氧相关的分子和途径[1]。
宫颈癌是女性生殖系统最常见的恶性肿瘤,发病率仅次于乳腺癌[2],且发病率呈年轻化趋势。
尽管宫颈防癌筛查、阴道镜、手术及放化疗大大降低了其病死率,但5年生存率仍较低[3]。
宫颈癌是一个多基因、多因素相互作用的结果。
宫颈癌发病除了与早婚、性生活紊乱、性生活过早、分娩过早、经济状况、种族和地理环境等因素有关之外,证实高危型人乳头病毒(human papilloma virus,HPV)在宫颈癌的发生、浸润、转移发挥重要作用。
缺氧诱导转录因子(hypoxia-inducible factor,HIF)是主要的低氧应激转录因子,HIF及相关信号通路因子在宫颈癌的细胞增殖、细胞周期、入侵和转移的研究也在逐步进展和完善中。
现就HIF及其相关信号转导通路因子在宫颈癌中研究进展综述如下。
1 缺氧诱导因子信号通路简介缺氧诱导因子信号通路目前研究已趋于完善,各个因子与肿瘤的关系也在进一步完善和验证中。
机体主要通过氧感受器和信号转导通路改变组织和细胞生长环境以适应低氧。
当机体缺氧时,机体会通过加强通气、增加循环、产生更多红细胞和血红蛋白等适应低氧环境。
HIFs是主要的低氧应激转录因子,其中HIF-1α参与多种肿瘤发生发展,调节多种肿瘤相关细胞增殖和转移靶基因。
其靶基因包括肿瘤抑制基因p53、内皮素(endothelin,ET)、血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)和E-钙黏蛋白等70多种。
HIF-1α在非小细胞肺癌中的表达及研究进展
HIF-1α在非小细胞肺癌中的表达及研究进展牛继国;呼永华;江秀娟【摘要】通过回顾低氧诱导因子HIF-1α的研究历程,阐述低氧对HIF-1α的调控以及在肿瘤生长、发展过程中的作用,尤其是在非小细胞肺癌中的表达及其在治疗过程中的地位,揭示通过抑制HIF-1α及其通路达到治疗非小细胞肺癌的目的。
【期刊名称】《甘肃医药》【年(卷),期】2014(000)004【总页数】4页(P258-261)【关键词】非小细胞肺癌;HIF-1α;调控;表达【作者】牛继国;呼永华;江秀娟【作者单位】730050 甘肃兰州,甘肃省肿瘤医院核医学科;730050 甘肃兰州,甘肃省肿瘤医院肿瘤内科;730050 甘肃兰州,甘肃省肿瘤医院检验科【正文语种】中文肺癌是最常见的恶性肿瘤, 是目前导致人类癌性死亡的首位疾病,其中 80%~85%的患者为非小细胞肺癌(NSCLC),在我国发病率呈逐年上升趋势。
探索和研究影响非小细胞肺癌发生及发展的影响因素,开辟新的有效治疗方法,提高治疗效果、降低治疗费用,是很重要的研究课题。
近年来人低氧诱导因子(HIF)在肿瘤中的作用及意义逐渐被人们认识与揭示,下面就HIF-1α 在非小细胞肺癌中的表达及部分研究进展进行综述。
低氧诱导因子 -1a 是低氧诱导因子-1(hypoxia inducible factor 1,HIF -l)的一个亚单位。
HIF -1 是Semenza 等[1]于 1992 年首先报道,能够识别被称为低氧反应元件(HRE)的特殊 DNA 序列,是由 HIF-1α 和HIF-1β 组成的一个异源二聚转录因子。
这个 DNA 序列含有 826 个氨基酸,其分子中 N 末端的bHLH 和PAS两个结构共同参与二聚化作用和介导 DNA 结合功能。
HIF-1α 的 C 末端含有(transactivation domain,TAD)-N 和TAD-C 两个转录活化结构域,具有转录活化之功能。
HIF-1α、GLUT-1在胸腺瘤中的表达及预后意义
HIF-1α、GLUT-1在胸腺瘤中的表达及预后意义摘要】探讨HIF-1α、GLUT-1 蛋白在胸腺瘤中表达及预后意义。
方法应用免疫组化S-P法,对54例胸腺瘤标本进行检测。
结果 HIF-1α、GLUT-1蛋白在髓质型、混合型胸腺瘤中阳性表达率分别为23.1%、69.2%,器官样、普通皮质型胸腺瘤中阳性表达率分别为50.0%、75.0%,高分化、高级别胸腺癌中阳性表达率分别为84.0%、40.0%。
HIF-1α、GLUT-1蛋白阳性表达与胸腺瘤的M-H分型、临床分期、淋巴结转移、预后密切相关。
结论 HIF-1α、GLUT-1蛋白参与胸腺瘤细胞增殖并影响其分化,可作为监测预后的有效指标。
随着肿瘤细胞迅速增殖,细胞耗氧量不断增加,造成肿瘤局部微环境缺氧。
肿瘤细胞在缺氧的微环境中会产生一系列的生理、生化改变,增加对放化疗的抗拒性,而且使肿瘤细胞更具有侵袭性,容易发生远处转移,导致治疗失败[1]。
其中缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)起着关键性的作用。
葡萄糖转运蛋白-1(Glut-1)广泛存在人体各组织,对摄取葡萄糖并参与机体能量代谢具有重要的调节作用,目前有关胸腺瘤中HIF-1α与GLUT-1表达相关性的研究国内未见报道,本研究采用免疫组化方法检测了肿瘤组织中HIF-1α与GLUT-1的表达,报道如下。
1 材料与方法1.1材料选自我院1997-2009年经病理检查证实胸腺瘤的标本54例,髓质型胸腺瘤5例,混合型胸腺瘤8例,器官样皮质型胸腺瘤10例,普通皮质型腺腺瘤6例,高分化胸腺癌9例,高级别胸腺癌16例。
按Masaoka临床分期标准分为Ⅰ期18例,Ⅱ期10例,Ⅲ期6例,Ⅳ20例。
另选2例正常胎儿胸腺和6例增生胸腺组织做对照组。
54例病人全部随访。
1.2方法应用免疫组织化学S-P法,兔抗人HIF-1α单克隆抗体(浓缩型)、兔抗人Glut-1多克隆抗体(浓缩型),抗原修复缓冲液,SP广谱超敏试剂盒、DAB酶底物显色剂均购自福建迈新生物技术开发有限公司。
肿瘤代谢和代谢治疗的研究进展
肿瘤代谢和代谢治疗的研究进展肿瘤是一个复杂的疾病,它指一组异质性疾病,可能是由于基因突变或表观遗传变化所导致。
肿瘤细胞与正常细胞不同,其代谢途径及代谢产物也有所差异。
传统的治疗方法往往针对瘤细胞增殖,但这些治疗方法往往仅对某些患者有效,因此,从代谢角度出发,研究肿瘤代谢变化,并针对肿瘤代谢的治疗方法也逐渐受到了关注。
1.肿瘤代谢的变化相比于正常细胞,肿瘤细胞代谢更加依赖转化糖酵解产生的 ATP 向外界提供能量,这种生产能量的方式被称为“华er细胞呼吸”。
此外,肿瘤细胞也表现出较高的葡萄糖摄取率、低氧症适应性及代谢物排出障碍等特征,这些特征已成为肿瘤代谢的重要标志。
此外,许多研究也指出,在肿瘤细胞中,碳水化合物代谢和脂肪酸代谢的产物具有不同的作用,葡萄糖代谢可以为肿瘤提供能量和原料,而脂质代谢则更多地参与采用防御机制。
2.代谢治疗的理论基础代谢治疗的理论基础是针对肿瘤细胞的生物学特性,通过逆转肿瘤细胞的某些代谢特征来抑制其生长和扩散。
其关键在于发现针对肿瘤细胞能够抑制生长和分裂的代谢产物,并将其用作治疗肿瘤的工具。
以之前的技术水平而言,代谢治疗一直是一项非常严峻的挑战。
但随着医学技术的进步和科学研究的不断深入,近年来取得了长足的进步。
3.代谢治疗的应用代谢治疗的应用主要集中在肿瘤细胞发生了改变的代谢途径上。
其中,最常见的方法包括饮食干预、酶治疗和切断几种代谢途径进行治疗等。
例如,低碳水化合物饮食可以通过抑制肿瘤细胞的糖酵解代谢而起到抑制肿瘤的作用;同时,一些酶如靶向杀伤肿瘤细胞的酶也已经开发出来并进行了临床测试。
此外,各种细胞毒素常通过阻断肿瘤代谢通路,如抑制特定酶或关闭某些代谢通路,从而杀死肿瘤细胞。
诸如亚叶酸盐、顺式阿霉素等的切断代谢途径的方法已经获得了非常好的疗效。
4.未来展望肿瘤代谢和代谢治疗的研究方向将在新技术的出现和流行支持下逐渐偏向新的发展方向。
例如,最新的 CRAVITY 实验平台将使研究人员能够观察到肿瘤细胞内部代谢途径的变化,并分析肿瘤细胞的表观遗传组学以获取更多有用的信息。
肿瘤细胞代谢通路和分子机制的研究及治疗策略
肿瘤细胞代谢通路和分子机制的研究及治疗策略肿瘤一直是医学领域里难以攻克的难题。
近年来,越来越多的研究表明,肿瘤的代谢异常是其发生和发展的重要因素之一。
因此,研究肿瘤细胞代谢通路和分子机制,探索治疗肿瘤的新策略,成为了当前肿瘤学研究的热点之一。
一、肿瘤细胞代谢通路肿瘤细胞的代谢通路与正常细胞存在着很大的不同。
正常细胞代谢主要通过糖酵解和三羧酸循环(TCA周转)产生能量和生物分子。
而肿瘤细胞通常依赖于各种代谢途径来满足其快速增殖和生长的需求,例如:1. 糖酵解:肿瘤细胞通过糖酵解途径快速产生ATP,以维持其高速的增殖和代谢活性。
在这一过程中,糖原磷酸酶(PPM1K)是一个重要的调节蛋白。
2. 乳酸发酵:相比于正常细胞通过TCA周转体系产生ATP,肿瘤细胞更多地经由乳酸发酵途径产生能量,并生成过量的乳酸和大量酸性代谢产物,导致肿瘤微环境的酸化,从而增加肿瘤细胞的侵袭和转移能力。
3. 脂肪酸代谢:脂肪酸通过β-氧化途径产生大量的ATP。
同时样本研究表明,脂肪酸合成酶(FASN)在多种肿瘤的发生和发展中发挥了重要的作用。
4. 氨基酸代谢:肿瘤细胞依赖于各种氨基酸来维持其生长和增殖,并产生必要的蛋白质。
其中,谷氨酸代谢是肿瘤细胞代谢的关键途径之一。
二、肿瘤细胞代谢分子机制肿瘤细胞代谢分子机制主要包括各种关键蛋白和信号通路,例如:1. AMPK信号通路:AMPK信号通路可以通过促进脂肪酸氧化和抑制葡萄糖合成来降低ATP水平,进而防止干扰细胞增殖并抑制肿瘤生长。
2. HIF-1α信号通路:HIF-1α在低氧环境下激活,可以促进肿瘤细胞的代谢和增殖,并调节肿瘤微环境中的酸碱平衡和生长因子反应。
3. mTOR信号通路:mTOR通过调节蛋白合成、糖代谢和细胞增殖等多个方面,与肿瘤细胞的发生、增殖等相关微环境处理中发挥着重要作用。
4. P53信号通路:P53被认为是肿瘤紧要的抑制剂之一,在肿瘤细胞代谢中反应通过抑制糖酵解并促进线粒体氧化,最终促进肿瘤细胞的凋亡。
转录因子 HIF-1α及其信号通路在疾病发生中的作用研究进展
转录因子 HIF-1α及其信号通路在疾病发生中的作用研究进展杨梦思;周娜;王志钢;郝慧芳【摘要】Hypoxia inducible factor-1α(HIF-1α)is a transcription factor under hypoxia condition,which widely exists in mammals and human body. It is a key factor responding to hypoxic stress. HIF-1α is a subunit of hypoxia inducible factor-1(HIF-1)and considered as the master transcriptional regulator of cellular and developmental response to hypoxia,and regulates the activity of HIF-1. During hypoxia, HIF-1α translocates from the cytoplasm to the nucleus,where it dimerizes with HIF-1β and the transcriptionally active HIF-1 complex is formed ;the activated HIF complex then associates with HREs in the regulatory regions of target genes to induce gene expression. Forming varied signal pathways with multiple proteins in up- and down- streams,HIF-1α mediates hypoxic signals,then regulates a series of hypoxic compensatory response of cell,which plays a crucial role in body growth,physiological and pathological processes,thus it is a focus of biomedical research. We reviewed the role of transcription factors HIF-1α and its signaling pathway in the occurrence of disease , and introduced to the relationship among HIF-1α and growth, development, inflammation and tumor , then carryed out the prospect, in order to better be used in biomedical.%缺氧诱导因子-1α(hypoxia inducible factor-1α,HIF-1α)是缺氧条件下广泛存在于哺乳动物和人体内的一种转录因子,是应答缺氧应激的关键因子。
HIF-1α调控恶性肿瘤糖代谢的相关机制及研究进展
HIF-1α调控恶性肿瘤糖代谢的相关机制及研究进展作者:刘福乐王钢来源:《中国医学创新》2021年第27期【摘要】糖代谢与肿瘤的发生、发展、侵袭及转移密切相关,是恶性肿瘤的重要特征。
HIF-1α是肿瘤细胞糖代谢表型转变的关键性因子,许多关键通路都通过HIF-1α与糖酵解相关联。
针对HIF-1α-糖酵解通路及其调控因子的靶向治疗将成为肿瘤治疗新的方向。
本文对近年来以HIF-1α及其上游调控因子为主要核心的恶性肿瘤糖代谢的分子机制及靶向治疗的研究进展进行综述。
【关键词】 HIF-1α 恶性肿瘤糖代谢Mechanism and Research Progress of HIF-1α Regulating Glucose Metabolism in Malignant Tumors/LIU Fule, WANG Gang. //Medical Innovation of China, 2021, 18(27): -176[Abstract] Glucose metabolism is closely related to the occurrence, development, invasion and metastasis of tumors, and is an important feature of malignant tumors. HIF-1α is a key factor in the phenotypic transition of carbohydrate metabolism in tumor cells, and many key pathways are related to glycolysis through HIF-1α. Targeted therapy for HIF-1α-glycolysis pathway and its regulatory factors will become a new direction for tumor therapy. This article summarized the research progress of the molecular mechanism and targeted therapy of carbohydrate metabolism in malignant tumors with HIF-1α and its upstream regulatory factors in recent years.[Key words] HIF-1α Malignant tumor Glucose metabolismFirst-author’s address: Liaoning Maternal and Child Health Hospital, Liaoning Women and Children Hospital, Shenyang 110005, Chinadoi:10.3969/j.issn.1674-4985.2021.27.043糖代谢与肿瘤的发生、发展密切相关,近年在原有的靶向治疗的基础上,单独或辅以纠正糖代谢相关因子的治疗方法的研究取得了进展,但迄今为止,针对糖代谢的肿瘤治疗方案仍关注较少,以细胞代谢为标靶的药物研究成为新的研究目标[1-2]。
HIF-1在肿瘤治疗中的研究与应用
HIF-1在肿瘤治疗中的研究与应用肿瘤是一种常见的严重疾病,其发展和进展受到多种因素的影响。
近年来,人们对于调控肿瘤发展的分子机制进行了广泛的探讨和研究。
其中,一种被广泛关注的调节分子——低氧诱导因子-1 (HIF-1) 在肿瘤治疗中具有重要作用。
本文将介绍HIF-1在肿瘤治疗中的功能以及其在临床应用中的潜力。
一、HIF-1的功能机制低氧诱导因子-1 (HIF-1) 是一种在低氧环境下被激活的转录因子,它可以调节多个基因的表达从而对细胞功能产生影响。
HIF-1主要由两个亚单位组成:HIF-1α和HIF-β。
其中,HIF-β在正常情况下持续稳定表达,而HIF-1α则主要受到氧气水平的调节。
当细胞处于低氧状态时,HIF-1α蛋白得以稳定并转位到细胞核内结合HIF-β,从而形成活性的HIF-1转录复合物。
这个复合物可以与DNA结合并调节特定基因的转录水平。
HIF-1通过调节一系列重要的靶基因如血管生成相关因子、糖代谢相关基因和细胞凋亡调控基因等,影响肿瘤的生长、侵袭和治疗敏感性。
二、肿瘤发展中的HIF-1表达在正常情况下,HIF-1α蛋白会被迅速降解。
然而,在大多数肿瘤细胞中,HIF-1α经常出现稳定过度表达的情况。
这主要归因于两方面原因:一是由于缺氧导致HIF-1α稳定超常;另外则是由于许多促肿瘤信号通路对其有激活作用。
高水平的HIF-1α蛋白在许多类型的恶性肿瘤中都得到了证实,如乳腺癌、食管癌、卵巢癌等。
HIF-1α通常与恶性程度和预后不良紧密相关,并且与化放疗敏感性下降以及药物耐药性发展有关。
因此,对于HIF-1α在肿瘤细胞中的抑制或干预成为了一个重要的治疗策略。
三、HIF-1在肿瘤治疗中的研究进展1. HIF-1作为治疗靶点的探索由于其在肿瘤发展中的关键作用,HIF-1已成为许多科学家致力于开发的药物靶点。
目前已有一些药物被设计并测试,旨在通过抑制HIF-1α蛋白稳定性来干预肿瘤生长。
这类药物包括小分子抑制剂、表观遗传调控剂以及siRNA等。
HIF-1α、MMP-2、 VEGF与肿瘤的侵袭和转移
HIF-1α、MMP-2、 VEGF与肿瘤的侵袭和转移唐静;张湘燕;夏婧【期刊名称】《贵州医药》【年(卷),期】2017(041)009【总页数】2页(P995-996)【关键词】低氧诱导因子-1α;基质金属蛋白酶-2;血管内皮生长因子;肿瘤【作者】唐静;张湘燕;夏婧【作者单位】贵州医科大学研究生院,贵州贵阳550004;贵州省人民医院呼吸与危重症学科,贵州贵阳550002;贵州省人民医院呼吸与危重症学科,贵州贵阳550002;贵州省人民医院呼吸与危重症学科,贵州贵阳550002【正文语种】中文【中图分类】R730.2肿瘤的生长、侵袭和转移离不开肿瘤细胞所处微环境的各类因素影响[1],有学者[2]将肿瘤细胞与其胞外环境称为“种子与土壤的关系”,可见肿瘤细胞对其微环境的依赖。
肿瘤为无限增殖性生长,生长快易浸润,极易出现远处转移,其发生、发展过程受多因素、多环节影响,包括肿瘤细胞基底膜的降解、血管的重建及肿瘤细胞浸润等,随着研究的不断深入,发现低氧诱导因子-1α(hypoxia inducible factor-1α,HIF-1α)、基质金属蛋白酶-2(matrix metallo proteinase-2,MMP-2)、血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)与肿瘤的侵袭和转移密切相关。
三者在肿瘤的生长、发展过程中高度表达,影响肿瘤的演变。
笔者对HIF-1α、MMP-2、VEGF等肿瘤微环境因素与肿瘤侵袭、转移的关系及相互作用机制作一综述。
1.1 HIF-1α 缺氧是实体肿瘤组织生长过程中普遍存在的现象。
当肿瘤长到数毫米时即发生微环境缺氧现象,有学者[3]在1992年由促红细胞生成素基因表达研究过程中发现HIF-1α是一种作用于细胞核的转录调控因子,广泛存在于人体和哺乳动物体内。
HIF-1α基因位于人的第14号染色体q2l~24区,含826个氨基酸残基,分子量为120kD。
缺氧诱导因子(HIF—1α)、M2型丙酮酸激酶(PK—M2)在肿瘤细胞中的研究进展
缺氧诱导因子(HIF—1α)、M2型丙酮酸激酶(PK—M2)在肿瘤细胞中的研究进展作者:张楠偰光华廉卿朴鹤云来源:《中国保健营养·中旬刊》2014年第02期【中途分类号】R473.73 【文章标识码】A 【文章编号】1004-7484(2014)02-0500-02缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)是一个缺氧条件下稳定,在正常氧分压时通过泛素-蛋白体酶系统水解的蛋白质。
国内目前尚缺乏HIF因子与PKM2在肿瘤细胞中的表达以及相互关系的研究报道。
本文拟就HIF因子与PKM2之间存在的联系以及可能存在的几种分子通路的研究进展作一介绍。
1 缺氧引导因子(HIF)的结构、功能及调节缺氧是肿瘤普遍存在的现象,由于肿瘤的快速生长以及血供相对不足导致其微环境处于相对乏氧状态,此时肿瘤细胞可表现出向周围组织浸润生长、转移等生物学特性。
而缺氧诱导因子HIF在这些过程中起着中枢纽带的作用,它通过反式激活作用于缺氧反应元件HRE,激活下游靶基因的表达,改变组织的血管生成和代谢变化来维持氧的稳态,对肿瘤组织还参与其发生、发展和转移。
生化研究表明,HIF-1是一个异源二聚体,由120-KDa HIF-1α亚基和91-94 KDa的HIF-1β/ARNT亚基组成,两亚基均属bHLH -PAS家族的成员。
其中α亚基还包括HIF-2α和HIF-3α两种成员,但在组成异源二聚体时只有一种α亚基与β亚基结合。
α亚基及β亚基具有以下共同特点:1)具有基本的螺旋-环-螺旋(bHLH)结构域,介导二聚体形成;2)具有PAS区域,与bHLH共同构成一个蛋白/蛋白二聚体功能界面;3)C末端有两个反式激活结构即N-TAD和C-TAD,对反式激活起调节作用。
其中在N-TAD中含有一约200个氨基酸结构,是降解作用部位及降解必需结构,称为氧依赖的降解结构域。
氧分压是调节HIF-1α的主要生理性因素,一般认为缺氧依赖的HIF-1α激活是一个多步骤和多因子参与的过程。
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肿瘤细胞中HIF蛋白的研究进展
摘要细胞的能量代谢总共经过两条途径来产生细胞各种活动所需要的能量。
一种是糖酵解途径,另一种是氧化磷酸化途径。
而当肿瘤细胞处在一个低氧的微环境中时,低氧刺激细胞内的一种被称为低氧诱导因子(HIF)的大量表达。
HIF的大量表达,使细胞内的氧化磷酸化途径受到抑制,而细胞的糖酵解途径作用则增强。
另外P53基因的表达抑制也会促使细胞进行糖酵解产生能量,磷酸化途径受到抑制。
通过介绍肿瘤细胞内能量代谢机制,可以使得研究人员能充分认识HIF在肿瘤细胞内能量代谢中所扮演的重要角色。
关键词:肿瘤,能量代谢,瓦伯格效应,HIF,P53
肿瘤细胞的快速增殖和肿瘤周围的血管的形成不同步时,血管无法给予肿瘤足够的营养和氧气的供应。
肿瘤细胞对于这种低氧环境会产生一定的适应,也就是从原来的氧化磷酸化途径转向为糖酵解途径,用以产生肿瘤增殖所需的能量。
而对于低氧微环境的适应是通过肿瘤细胞内的HIF(低氧诱导因子)的大量表达来实现的。
HIF的表达是受微环境中的氧含量所调节的,也受肿瘤细胞中的各种癌基因表达产物所调节。
除HIF对于肿瘤细胞肿瘤的能量代谢类型的调控具有至关重要的作用外,细胞中的抑癌基因P53对能量代谢类型也有调节作用。
P53蛋白通过SCO2蛋白促进氧化磷酸化,而抑制糖酵解。
当P53基因的表达受到抑制时,SCO2在二磷酸果糖和细胞色素C氧化酶的作用,抑制氧化磷酸化途径而促进糖酵解途径。
1.细胞中的能量代谢途径
正常细胞通过葡萄糖转运蛋白将葡糖糖摄入进细胞内。
进入细胞内的葡萄糖,在己糖激酶,磷酸葡萄糖异构酶,磷酸果糖激酶的一系列酶的作用下,生成丙酮酸。
丙酮酸在氧供应充足的前提下,通过转运蛋白进入线粒体中。
进入线粒体的丙酮酸在一些酶的催化下,生成乙酰辅酶A。
乙酰辅酶A进入三羧酸循环后,经过氧化磷酸化,生成H2O ,CO2,ATP。
当细胞是处在缺氧的环境中时,丙酮酸会转变成乳酸,乳酸在单羟基转运体的作用下转移到胞外。
如图1所示。
2.HIF促进糖酵解,抑制氧化磷酸化的信号通路
低氧环境下,细胞内通过mTOR通路促进HIF的表达。
HIF由HIFα亚基和HIFβ亚基构成。
HIF是一种转录因子,可以进入细胞核内激活100-200个基因。
这些基因所表达的蛋白质大多是糖酵解相关的酶,以及与氧化磷酸化相关的蛋白质,如葡萄糖转运蛋白,琥珀酸脱氢酶,PFK-2等。
这些蛋白质的表达可以促进糖酵解产生能量,也可以通过一些通路抑制氧化磷酸化途径。
如HIF量的增加可以使得PDK1的量升高,使丙酮酸脱氢酶活性下降,从而阻断线粒体对丙酮酸的摄入。
HIF也可以促进GLUT蛋白的合成,而GLUT蛋白是可以促进细胞对葡萄糖的摄取的。
如图2所示。
3.有氧条件下HIF经泛素化途径降解
HIF蛋白是由HIFα亚基和HIFβ亚基构成,其中的HIFα起主要的催化活性。
当肿瘤细胞处在氧充足的微环境下,在α-酮戊二酸,脯氨酸羟基化酶的作用下,HIFα亚基发生羟基化。
羟基化的HIF可以与肿瘤抑制蛋白(VHL)相结合,VHL是一种泛素连接酶复合物。
VHL可以募集泛素分子聚合到HIF蛋白上,通过蛋白质酶而被降解。
从而细胞的主要能
量是经过氧化磷酸化产生的。
另外,琥珀酸盐脱氢酶和延胡索酸盐脱氢酶的基因发生突变可使细胞内的琥珀酸盐,延胡索酸盐发生积聚。
琥珀酸盐,延胡索酸盐可以与α-酮戊二酸竞争性地结合PHD2的催化中心,所以会抑制HIF的降解。
如图3所示。
4.影响HIF表达的因素
HIF不仅受到低氧水平的调控,也受其他各种因素的影响。
细胞内的NO合酶的活性增高,NO的量增多,可以增强HIF的稳定性。
COcL2可以结合VHL蛋白,从而抑制其与HIF的结合,保证HIF的稳定性。
另外细胞内的一些癌基因的活化,也可促使HIF蛋白促进糖酵解途径,如Ras基因表达活跃,Ros量增加,羟基化HIF形成的量下降,从而保证了HIF的稳定性。
另外一些肿瘤抑制因子如LKB1,PML,PTEN,TSC1/TSC2任一功能失活,均会通过mTOR信号通路促进HIF的转录与翻译。