综述:解锁脂质密码:SREBPs作为胃肠道肿瘤代谢的关键驱动因子

【字体: 时间:2025年05月25日 来源:Lipids in Health and Disease 3.9

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  这篇综述深入探讨了固醇调节元件结合蛋白(SREBPs)在胃肠道肿瘤代谢重编程中的核心作用,揭示了其通过调控脂肪酸合成(FASN)、胆固醇代谢(如SCAP/INSIG通路)及与经典致癌通路(如AKT/mTOR、EMT)的交互,驱动肿瘤进展的分子机制,并总结了靶向干预策略(如小分子抑制剂fatostatin、天然化合物berberine)的潜在治疗价值。

  

解锁脂质代谢的肿瘤密码:SREBPs的调控网络与治疗潜力

生物化学背景与结构特征

固醇调节元件结合蛋白(SREBPs)是调控脂质稳态的核心转录因子家族,包含SREBP-1a、SREBP-1c和SREBP-2三种亚型。它们通过碱性螺旋-环-螺旋-亮氨酸拉链(bHLH-Zip)结构域结合DNA,并依赖内质网(ER)膜上的SCAP/INSIG复合物感知胆固醇水平。当胆固醇不足时,SCAP护送SREBP前体至高尔基体,经蛋白酶剪切后释放成熟核形式(nSREBP),激活下游脂质合成基因(如ACLY、FASN、SCD1等)。值得注意的是,SREBP-1a和SREBP-1c由同一基因通过可变剪接产生,但SREBP-1a的转录活性更强,而SREBP-2则主要调控胆固醇合成通路。

转录后修饰与功能调控

SREBPs的活性受多种翻译后修饰(PTMs)精细调控。例如:

  • 磷酸化:糖原合成激酶3(GSK3)通过磷酸化SREBP-1a的Ser443促进其泛素化降解;胰岛素则通过磷酸化增强SREBP-1c的核转位。
  • 甲基化:PRMT5介导的SREBP-1a Arg321对称二甲基化可稳定其蛋白并增强转录活性。
  • SUMO化:SUMO-2/3修饰SREBP-2的Lys464,通过招募HDAC3抑制其转录功能。
  • 乙酰化:p300/CBP乙酰化SREBP-1a的DNA结合域,而去乙酰化酶SIRT1则通过下调SREBP-2核丰度抑制胆固醇合成。

在肝癌(HCC)中的关键作用

HCC中SREBPs的异常激活与非酒精性脂肪肝病(NAFLD)进展密切相关。例如:

  • 代谢重编程:PKM2磷酸化SREBP-1a的Thr59,促进脂质合成;线粒体NAD+转运蛋白SLC25A47缺失通过SIRT3-AMPKα-SREBP轴加剧脂质堆积。
  • 治疗靶点:中药成分黄芩素(bufalin)通过ATP1A1/CA2轴抑制SREBP-1/FASN通路;METTL3介导的SCAP mRNA m6A修饰激活胆固醇合成,提示表观遗传干预潜力。

结直肠癌(CRC)的代谢脆弱性

CRC中SREBPs通过多机制促进恶性表型:

  • 转移与耐药:SREBP-1与c-Myc协同激活SNAIL/EMT通路;circRNA circNOLC1通过mTOR/SREBP-1上调G6PD,驱动肝转移。
  • 铁死亡抵抗:B7H3通过SREBP-2维持胆固醇代谢,而阿司匹林则通过抑制PI3K/AKT/mTOR-SREBP-1/SCD1轴增强铁死亡敏感性。

跨癌种治疗策略

靶向SREBPs的干预手段包括:

  1. 小分子抑制剂:如fatostatin阻断SREBP剪切。
  2. 天然化合物:小檗碱(berberine)通过AMPK/mTOR通路抑制SREBP-1c;姜黄素(curcumin)下调SP-1/SREBP-2/NPC1L1轴减少胆固醇吸收。
  3. 联合疗法:他汀类药物抑制甲羟戊酸(MVA)通路,与化疗协同克服耐药(如5-FU)。

挑战与展望

当前研究仍存在模型局限性(如动物与人类代谢微环境差异)和亚型功能异质性(如SREBP-1c在胃癌与胰腺癌中的不同作用)。未来需结合代谢组学与临床数据,开发基于“代谢微环境重塑”的精准疗法。

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