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综述:脂滴与细胞器互作及其在癌症中的意义
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月18日 来源:Progress in Biophysics and Molecular Biology 3.2
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(编辑推荐)本综述系统阐述了脂滴(LDs)与内质网(ER)、线粒体、溶酶体及过氧化物酶体的动态互作机制,揭示了LD-细胞器接触位点(如DGAT2、PLIN家族蛋白)通过调控脂代谢重编程(如TAG储存、β-氧化)促进癌症恶性表型的关键作用,为靶向LD互作网络的肿瘤治疗策略提供了新视角。
脂滴与细胞器互作:癌症进展的隐形推手
Abstract
脂滴(LDs)作为细胞脂质存储的核心细胞器,通过提供膜合成原料(如磷脂)和维持能量稳态,成为癌症代谢重编程的关键参与者。研究表明,LDs积累与肿瘤恶性程度及不良预后显著相关,其与内质网(ER)、线粒体等细胞器的互作网络是驱动癌症发生发展的分子基础。
The perilipin family of lipid droplet proteins
LDs的功能实现依赖于其表面蛋白,尤其是PLIN家族(如PLIN2/3)。这类蛋白不仅调控LDs形成(如DGAT2介导的TAG合成),还作为“分子桥梁”介导LDs与线粒体的能量交换。在乳腺癌中,PLIN2过表达通过增强LDs-线粒体接触,促进脂肪酸氧化(FAO)以支持肿瘤细胞增殖。
Crosstalk between LDs and Endoplasmic Reticulum (ERs)
LDs从ER膜出芽形成后,多数仍通过VAP-A等蛋白维持动态接触。在结直肠癌(CRC)中,ER-LD互作增强导致磷脂酸(PA)过度分泌,激活mTORC1信号通路,加速肿瘤生长。有趣的是,缺氧条件下ER-LD接触位点可生成鞘脂类前体,助力癌细胞抵抗氧化应激。
Crosstalk between LDs and mitochondria
“脂滴周边线粒体”(PDM)的发现揭示了LDs的能量枢纽作用。PDM具有更高的ATP产能效率,而在营养匮乏时,LDs通过释放脂肪酸(如棕榈酸)供PDM进行β-氧化。胶质母细胞瘤中,此互作被证实可维持肿瘤干细胞干性。
Crosstalk between LDs and lysosomes
溶酶体通过“脂噬”(lipophagy)降解LDs,但癌症中这一过程常被劫持:肝癌细胞通过抑制ATG5依赖的巨自噬,保留LDs作为应急能源;而前列腺癌则利用分子伴侣介导的自噬(CMA)选择性清除抗氧化LDs,促进转移。
Crosstalk between LDs and peroxisomes
过氧化物酶体与LDs协作完成醚脂合成,其产生的缩醛磷脂(plasmalogen)是乳腺癌细胞膜的重要组分。敲除ABCD1(一种过氧化物酶体转运蛋白)可阻断极长链脂肪酸(VLCFA)向LDs的转运,显著抑制肿瘤侵袭。
Conclusion and future perspective
靶向LD-细胞器互作(如PLIN2抑制剂或DGAT2 siRNA)已在动物模型中展现抗肿瘤潜力。未来需进一步解析互作蛋白的时空动态,并开发特异性阻断LD-线粒体/ER接触的小分子药物,为癌症代谢治疗开辟新途径。
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