综述:VLEKT与癌症:对肿瘤代谢和治疗反应的影响

【字体: 时间:2025年09月04日 来源:Food Biotechnology 1.6

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  这篇综述系统探讨了极低能量生酮疗法(VLEKT)在癌症治疗中的潜在作用机制,重点分析了其对肿瘤代谢重编程(如Warburg效应)、炎症调控(TNF-α/IL-6)、表观遗传修饰(HDAC/DNA甲基化)及能量限制(<800 kcal/日)的多靶点干预效应,为代谢干预抗癌策略提供了新视角。

  

肿瘤代谢的重编程特征

癌细胞通过代谢重编程获得增殖优势,其核心表现为Warburg效应——即便在富氧条件下仍将葡萄糖酵解为乳酸。这一现象由Otto Warburg于1927年首次发现,涉及线粒体功能障碍和糖酵解通量增强。近年研究揭示,肿瘤代谢存在时空异质性:70-80%人类肿瘤依赖糖酵解,但部分癌细胞会通过“逆向Warburg效应”利用基质细胞提供的乳酸进行氧化磷酸化。除葡萄糖外,谷氨酰胺成瘾和丝氨酸/甘氨酸代谢异常也是关键特征,它们为核酸、脂质合成提供碳源,并维持肿瘤微环境 redox 平衡。

VLEKT的代谢干预机制

极低能量生酮疗法(VLEKT)通过严格限制碳水化合物(<30g/日)和总能量(<800 kcal),迫使肝脏将游离脂肪酸转化为酮体(β-羟基丁酸、乙酰乙酸)。这些酮体替代葡萄糖成为大脑主要能源,同时通过多重途径抑制肿瘤:

  1. 1.

    能量剥夺:降低血糖直接削弱癌细胞ATP供应,触发凋亡;

  2. 2.

    线粒体修复:酮体通过乙酰-CoA进入三羧酸循环,恢复正常细胞的氧化磷酸化效率;

  3. 3.

    信号调控:降低胰岛素和IGF-1水平,抑制血管生成因子VEGF的表达。

临床前研究显示,VLEKT与化疗联用可延缓胰腺癌小鼠肿瘤生长(Cortez et al., 2023),但单独应用时对上皮性卵巢癌可能促进进展(AlHilli et al., 2023),提示肿瘤类型特异性反应。

抗炎与免疫调节作用

肿瘤相关炎症通过TNF-α、IL-6等细胞因子促进基因突变。VLEKT表现出显著抗炎特性:

  • 提升脂肪因子脂联素水平,抑制NF-κB核转位;

  • 通过PPAR通路下调促炎因子分泌;

  • 八周干预可使肥胖患者炎症标志物降低30%(Muscogiuri et al., 2024)。

    值得注意的是,β-羟基丁酸作为组蛋白去乙酰化酶(HDAC)抑制剂,能逆转肥胖相关甲基化模式,这可能解释其对肥胖相关癌症的防护作用(Crujeiras et al., 2021)。

表观遗传重塑潜力

VLEKT诱导的酮体可直接修饰染色质结构:

  • β-羟基丁酸通过抑制EHMT1/2甲基转移酶,改变组蛋白H3K9甲基化状态;

  • 临床数据显示,VLEKT使肥胖患者肿瘤抑制基因启动子区去甲基化率提升2.5倍(Lorenzo et al., 2025);

  • 动物模型中,酮体通过调控miR-212表达抑制乳腺癌转移基因(如MMP9)转录。

临床转化与风险考量

现有15项临床研究(见表2)表明VLEKT能改善癌症患者代谢参数,但需警惕:

  1. 1.

    恶病质风险:极低热量可能加剧肌肉消耗;

  2. 2.

    代谢性酸中毒:血酮浓度>7mM可能导致pH失衡;

  3. 3.

    代谢代偿:部分肿瘤可能转向脂肪酸氧化获取能量。

未来研究需明确最佳干预窗口期、剂量效应关系,以及联合放疗/免疫治疗的协同机制。当前证据支持VLEKT作为代谢辅助治疗手段,但必须个体化评估营养状态与肿瘤分型。

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