口腔肿瘤与囊肿代谢组学研究的现状与挑战:从分子机制到临床转化

【字体: 时间:2025年06月05日 来源:BMC Oral Health 2.6

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  为解决口腔疾病早期诊断和靶向治疗缺乏生物标志物的难题,研究人员系统综述了51篇关于口腔颌面部常见病变(如成釉细胞瘤、角化囊肿、唾液腺肿瘤和口腔癌)的代谢组学研究,揭示了TCA循环、谷氨酰胺代谢等关键通路异常,并评估了GC-MS、LC-MS等技术平台的适用性,为开发新型诊断工具和分子靶向疗法提供了理论依据。

  

口腔疾病影响着全球近半数人口,尤其在低收入国家,其导致的颌面部功能损害和癌症高死亡率构成重大公共卫生挑战。尽管代谢组学能通过分析小分子代谢物揭示疾病机制,但口腔领域的相关研究存在严重不平衡——口腔癌研究较为深入,而成釉细胞瘤、囊肿等病变的代谢特征仍存在大量空白。这种知识鸿沟阻碍了早期诊断和精准治疗的发展。为此,河北医科大学的研究团队在《BMC Oral Health》发表综述,系统梳理了51篇文献,首次全面评估口腔颌面部肿瘤和囊肿的代谢特征差异及其临床转化潜力。

研究采用多平台整合策略,通过PubMed检索关键词如"oral cancer"、"ameloblastoma"等筛选文献,纳入标准聚焦于口腔原发病变的代谢变化。采用GC-MS、LC-MS、NMR等技术分析唾液、血清、组织等样本,结合主成分分析(PCA)和偏最小二乘判别分析(PLS-DA)等统计方法解析数据。

口腔颌面部囊肿的代谢特征
胆固醇代谢在颌骨囊肿中表现突出,放射线囊肿囊液胆固醇含量显著高于血清,且与载脂蛋白B(apo B)水平相关。老年患者根尖周病变中胆固醇结晶沉积率高达44%,可能通过激活IL-1β等炎症因子延缓愈合。角化囊肿的代谢谱显示炎症状态会改变8种代谢物水平,而开窗术后其代谢特征趋近口腔黏膜,涉及亚油酸代谢、铁死亡等通路调控。

根尖周病变的代谢异常
与健康口腔相比,根尖周病变的棕榈酸、硬脂酸等饱和脂肪酸水平降低。有趣的是,健康口腔因高脂肪酸含量更易上调ACE-2受体表达,反而比根尖周病变更易感SARS-CoV-2感染。免疫代谢分析发现16-20-HETE等脂质代谢物可上调MMP-9,促进病变进展。

牙源性肿瘤的代谢重编程
成釉细胞瘤呈现独特的核酸代谢特征,L-肉碱和次黄嘌呤显著富集。BRAF V600E突变型中甘油水平降低可能与糖酵解增强有关。与角化囊肿相比,成釉细胞瘤的胱氨酸代谢通路异常更为显著,通过调控CTH酶影响半胱氨酸/硫化氢轴,进而激活NF-κB信号促进骨破坏。

唾液腺肿瘤的代谢标志物
恶性唾液腺肿瘤中丝氨酸和乳酸水平显著高于良性肿瘤,由此构建的风险评估模型可区分肿瘤性质。肿瘤组织还显示甘油磷脂代谢增强而鞘磷脂减少,谷氨酸代谢为TCA循环提供碳源,支持肿瘤快速增殖。

口腔癌的多组学特征
唾液代谢组发现胆碱、甜菜碱等27种差异代谢物,早期患者L-肉碱水平降低反映脂肪酸代谢抑制。组织分析显示Warburg效应显著,葡萄糖转运蛋白GLUT1/3上调,而谷氨酰胺酶介导的谷氨酰胺分解为核苷酸合成提供原料。血清中3-羟基丁酸放疗后升高3倍,可能成为疗效监测指标。

这项研究首次系统整合了口腔颌面部病变的代谢图谱,揭示胆固醇结晶、铁死亡等先前被忽视的病理机制。通过对比不同病变的代谢差异,为影像学相似疾病(如成釉细胞瘤与角化囊肿)提供了新型鉴别标志物。技术层面,提出GC-MS与LC-MS联用策略可提高代谢物覆盖率,而NMR在重复性方面表现突出。临床转化方面,鉴定的代谢标志物不仅有助于早期诊断,还为靶向干预(如谷氨酰胺酶抑制剂CB-839)提供理论依据。未来需扩大样本量并建立标准化流程,以克服当前代谢组学在异构体分辨和数据重现性方面的局限。这项研究为理解口腔疾病分子机制和开发精准诊疗策略奠定了重要基础。

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