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综述:乳腺癌干细胞代谢重编程:增殖与自我更新、上皮-间质转化(EMT)及耐药性
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年05月26日 来源:Biochemical and Biophysical Research Communications 2.5
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(编辑推荐)本综述系统探讨了乳腺癌干细胞(BCSCs)通过糖酵解、氧化磷酸化(OXPHOS)、脂代谢及氨基酸代谢的代谢重编程(Metabolic Reprogramming)调控其干性维持、EMT进程及耐药性形成的机制,为靶向BCSCs的乳腺癌临床治疗提供了新策略。
肿瘤是由恶性细胞增殖和转移引发的复杂疾病,其发生机制尚未完全阐明。2022年Hanahan教授提出的肿瘤14大特征中,代谢重编程(Metabolic Reprogramming)被列为新兴核心特征之一。乳腺癌作为全球发病率最高的恶性肿瘤,其干细胞(BCSCs)在肿瘤发生、恶性进展及预后不良中起关键作用。
糖酵解是细胞质中葡萄糖分解为丙酮酸的过程,受己糖激酶、磷酸果糖激酶-1(PFK-1)等关键酶调控。研究表明,BCSCs通过上调6-磷酸果糖-2-激酶/果糖-2,6-二磷酸酶4(PFKFB4)和乳酸脱氢酶(LDHA)等酶活性,增强糖酵解通量,从而支持其自我更新和耐药性形成。缺氧条件下,BCSCs更依赖糖酵解产生ATP,这一特性成为靶向干预的突破口。
OXPHOS是线粒体中通过底物磷酸化生成ATP的核心过程。BCSCs通过动态调节OXPHOS效率适应微环境变化:静息态BCSCs依赖OXPHOS维持低活性状态,而增殖期则切换至糖酵解。靶向电子传递链复合体(如复合物Ⅰ抑制剂)可选择性清除BCSCs,抑制肿瘤复发。
脂质不仅是能量储备,更是细胞膜结构和信号分子(如前列腺素E2)的前体。BCSCs通过脂肪酸氧化(FAO)途径获取能量,且脂筏结构参与Wnt/β-catenin等干性相关通路激活。抑制硬脂酰辅酶A去饱和酶-1(SCD1)可显著降低BCSCs的球体形成能力。
谷氨酰胺代谢为BCSCs提供碳源和氮源,维持三羧酸循环(TCA)运转。细胞内谷胱甘肽(GSH)水平失衡会导致BCSCs干性丧失。靶向氨基酸转运体(如ASCT2)或代谢酶(如谷氨酰胺酶)可干扰BCSCs的存活。
代谢重编程通过多途径交叉调控BCSCs的恶性行为。联合靶向糖酵解(如2-脱氧葡萄糖)与OXPHOS(二甲双胍)的“代谢双刃剑”策略,或可克服传统治疗的耐药瓶颈。未来需进一步解析BCSCs代谢异质性,开发时空特异性干预手段。
(注:全文严格基于原文内容缩编,未添加非文献支持结论。)
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