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琥珀酸半醛脱氢酶在人脑胶质瘤中的表达 |
胶质瘤,神经胶质细胞衍生的中枢神经系统恶性肿瘤,是一种异质的侵袭性肿瘤类型,预后不良。低级别胶质瘤中异柠檬酸脱氢酶突变的发生率很高。尽管这些恶性肿瘤仍无法治愈的,患者异柠檬酸脱氢酶突变胶质瘤必须化疗和放疗的患者比异柠檬酸脱氢酶野生型肿瘤更好的预后和响应。异柠檬酸脱氢酶突变也可能与其他肿瘤类型急性髓性白血病,软骨肉瘤在这些非神经胶质瘤中异柠檬酸脱氢酶突变似乎给患者带来更差的预后,虽然在肝内胆管细胞癌和的急性髓性白血病的情况下一些争议。基于对恶性进展的遗传基础基因扩增突变,染色体臂丢失基因表达,脱氧核糖核酸甲基化状态的高度详细分析,对异柠檬酸脱氢酶突变的胶质瘤中的几种改变的途径进行了表征,细胞周期和脱氧核糖核酸损伤反应调节。这些研究的结论是异柠檬酸脱氢酶突变是在外遗传改变的神经胶质瘤细胞中。异柠檬酸脱氢酶突变的发生率是在二次成胶质细胞瘤,最频繁地突变异柠檬酸脱氢酶同种型是胞质,它已经获得了新的活性导致酮戊二酸转化为代谢物羟基戊二酸。此外该突变对野生型等位基因的功能具有负面影响。羟基戊二酸可积累到毫摩尔浓度在细胞和胞外环境。此外突变的不仅会引起羟基戊二酸的产生,还会引发突变细胞代谢适应的变化。突变体在羟基戊二酸产生期间将氧化成而不是如在野生型酶在异柠檬酸转化为期间将还原。因为结构非常相似的代谢物,羟基戊二酸充当酮戊二酸依赖性双加氧酶的竞争性抑制剂包括脯氨酰羟化酶组蛋白和脱氧核糖核酸脱甲基酶。在许多癌症中广泛研究了癌症相关的代谢改变,适应性及其在肿瘤发生和进展中的作用。人脑胶质瘤的代谢表征开始的效应重新解释表明其它基材比葡萄糖也可通过神经胶质瘤细胞被氧化如谷氨酰胺和乙酸酯。
多个底物可以填充三羧酸循环这是代谢活动的中心提供乙酰辅酶,许多研究报道了细胞可以使用谷氨酰胺和谷氨酸作为分解代谢底物。先前的结果表明胶质瘤细胞自适应地向后运行三羧酸循环以驱动电子传递链,尤其是在异柠檬酸脱氢酶突变细胞的情况下。类似于延胡索酸水合酶和琥珀酸脱氢酶的突变,这也可能导致生产异柠檬酸脱氢酶突变提供了一个单一的突变可以如何重新编程细胞代谢并影响病理学示例。近年来在肿瘤代谢领域取得了令人振奋的成果以及与异柠檬酸脱氢酶突变这些代谢改变的某些方面也已经被描述。星形胶质细胞和氨基丁酸能和谷氨酸能神经元在维持谷氨酸和氨基丁酸的神经递质库中起作用。星形胶质细胞和神经元处于代谢共生状态,星形胶质细胞可以分解谷氨酸和氨基丁酸,以支持和调节神经元功能。氨基丁酸可以通过氨基丁酸转氨酶和琥珀酸半醛脱氢酶的活性来喂养三羧酸循环以产生琥珀酸。氨基丁酸利用酶和氨基丁酸消费的表达变化只研究在癌症研究的几个最近的出版物。
一个新出现的问题是胶质瘤细胞是否具有使用氨基丁酸分流来支持能量产生和增殖的能力。这表明需要了解产生的羟基戊二酸由突变引起对前途径的影响。研究人员的研究提供了一个令人兴奋的机会,以提高研究人员对突变和羟基戊二酸积累的影响的知识以确定几种机制,这些机制有助于理解突变在胶质瘤进展中的面临的作用异柠檬酸脱氢酶突变可能是驱动器致癌然而,异柠檬酸脱氢酶突变型人脑胶质瘤的改变比野生型有更好的预后。在本研究中分析了与神经胶质瘤细胞系中相关蛋白表达相关的生物能量特征和不同底物氧化能力的变化总结了分析的途径。研究人员的结果表明琥珀酸半醛脱氢酶表达一种独立于人胶质瘤细胞体内特征的异柠檬酸脱氢酶突变为氨基丁酸氧化提供了可能性。这可能对胶质瘤细胞的存活,增殖和代谢适应具有特殊重要性。在计算机研究中已经表明与野生型肿瘤相比,突变体胶质瘤具有显着更高的乳酸脱氢酶表达在携带突变的细胞中假设更高的乳酸氧化。在研究人员的观察中研究人员无法检测到野生型和突变型胶质瘤细胞之间乳酸和乙酸盐氧化的显着差异。然而研究人员的研究结果表明谷氨酰胺,谷氨酸和氨基丁酸能量底物可显着增加野生型胶质瘤细胞的耗氧率但在突变体对应细胞中则不然。这些表明氨基丁酸和谷氨酰胺在野生型胶质瘤中优先通过底物氧化在能量产生中起重要作用。 |
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胶质瘤是颅内最常见的恶性肿瘤,发病率占颅内原发性肿瘤的50%,居第1位,多见于成人,好发部位以额叶、颞叶、顶叶居多。胶质瘤患者男性发病率高于女性,发病年龄以成人多见,30~40岁为发病高峰年龄。不同病理类型的胶质瘤各有其高发年龄,室管膜瘤的高发年龄在10岁以前,星形细胞瘤多见于中年人,老年人以胶质母细胞瘤多见。 |
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