《Cell Biochemistry and Function》：Lipid Metabolic Reprogramming and Chemoresistance in Pancreatic Ductal Adenocarcinoma: Insights From Lipidomics
胰腺导管腺癌（PDAC）对化疗表现出显著耐药性，仅用突变驱动因素无法完全解释。本综述探讨脂质代谢重编程如何促进PDAC对细胞毒性化疗的耐药，并评估脂质组学与通量解析代谢分析能否识别具有功能相关性的治疗脆弱性。研究人员复习了当前关于PDAC脂质代谢的证据，重点涉及脂肪酸摄取、从头脂肪生成、去饱和、胆固醇代谢、脂滴动力学、脂肪酸氧化及铁死亡调控。研究还评估了脂质组学技术的最新进展，包括基于液相色谱–质谱（LC–MS）的脂质组学、单细胞脂质组学、空间脂质谱分析和稳定同位素示踪，考察其表征与细胞毒性化疗耐药相关代谢状态的能力。对细胞毒性化疗耐药的PDAC细胞发生协调的脂质代谢重编程，涉及脂质摄取与合成增强、脂肪酸饱和度平衡改变、富胆固醇膜重塑及脂质储存增加。这些适应可稳定膜结构、维持生存信号、缓冲氧化应激并抑制铁死亡。肿瘤–基质代谢耦合通过脂质交换及涉及癌相关成纤维细胞（CAFs）和免疫细胞的代谢相互作用进一步强化耐药。新兴脂质组学与通量解析方法揭示显著的瘤内异质性，并识别仅靠基因组或转录组分析无法捕获的脂质依赖生存状态。PDAC化疗耐药代表一种动态的脂质依赖性代谢表型，由膜重塑和通量再分布驱动，而非孤立通路激活。将脂质组学与空间及同位素解析分析整合，可能改善治疗分层，并支持开发靶向PDAC脂质代谢脆弱性的联合策略。
1 Introduction：PDAC是高度致死性恶性肿瘤，5年生存率低，KRAS激活及CDKN2A、TP53、SMAD4失活参与进展；致密促纤维增生基质和免疫抑制限制药物递送与抗肿瘤免疫，代谢可塑性亦参与治疗耐受。手术切除仅适用于少数患者，晚期以系统化疗为主，细胞毒性化疗耐药是主要障碍；本综述重点讨论细胞毒性化疗，尤其吉西他滨相关耐药，并区分不同治疗背景下的证据。
2 Summary：细胞毒性化疗耐药是PDAC治疗的主要难题。本综述强调脂质代谢重编程通过改变脂质摄取、合成、膜重塑、铁死亡调控及肿瘤微环境（TME）相互作用支持耐药，并讨论脂质组学与通量解析方法可揭示基因组分析未捕获的代谢耐药状态。
3 Metabolic Plasticity in Chemoresistance：PDAC处于低血管、促纤维增生和营养匮乏微环境，化疗进一步加剧能量与氧化还原应激；耐药主要依赖协调的代谢适应而非孤立遗传改变。PDAC细胞在KRAS及PI3K–AKT–mTOR信号驱动下重分配葡萄糖、谷氨酰胺、乙酸和脂质通路碳通量，脂质不仅供能，还参与膜生物发生、脂筏、细胞器完整性和氧化还原缓冲。耐药细胞增强脂质重塑、储存及替代底物利用，并将脂质碳导向膜维持、中性脂储存和氧化应激耐受。
4 Major Lipid Reprogramming Axes in Cytotoxic Chemotherapy Resistance in PDAC：PDAC脂质重编程是脂肪酸摄取、从头脂肪生成、去饱和、胆固醇代谢、脂质储存和氧化的协调重构，而非脂质合成普遍增加；这些轴共同调节膜组成、脂质信号、氧化还原稳态和铁死亡易感性。
4.1 Lipid Uptake and Exogenous Substrate Integration：缺氧下PDAC对外源脂质摄取依赖增加，单不饱和脂肪酸（MUFAs）掺入膜磷脂以维持流动性和限制脂质过氧化。CD36、脂肪酸转运蛋白（FATPs）和脂肪酸结合蛋白（FABPs）介导高摄取；CPT1C抑制可补偿性上调CD36并促进脂质蓄积。棕榈酸、硬脂酸及ω-3/ω-6磷脂种类改变膜结构和信号，提示脂质组成而非总量决定功能结局。
4.2 De Novo Lipogenesis and Fatty Acid Desaturation：尽管外源摄取强，KRAS仍驱动从头脂肪生成；缺氧下异柠檬酸脱氢酶1（IDH1）介导的还原羧化等非经典途径维持脂肪酸合成。SREBP1/2调控脂肪酸和胆固醇合成，SREBP1诱导脂肪酸合酶（FASN）、乙酰辅酶A羧化酶（ACC）和硬脂酰辅酶A去饱和酶1（SCD1），PDGF-C可放大成脂信号。FASN支持膜生物发生、内质网应激适应、上皮–间充质转化（EMT）和干性；SCD1将饱和脂肪酸（SFAs）转为MUFAs，维持膜流动性并限制脂毒性。MUFA富集减少易过氧化的多不饱和脂肪酸（PUFAs）掺入，改变SFA/MUFA及PUFA/MUFA比例并稳定脂筏和AKT等生存信号。
4.3 Cholesterol Metabolism：胆固醇代谢是膜中心耐药机制。KRAS驱动SREBP2激活，经HMG-CoA还原酶（HMGCR）和LDL受体（LDLR）增强胆固醇合成与摄取；胆固醇酰基转移酶1（SOAT1）在TP53突变PDAC中上调并支持脂质储存和生长。胆固醇酯蓄积及膜胆固醇掺入提高膜有序性、降低药物通透性并稳定脂筏，维持ERK、AKT、STAT3和Hedgehog信号；ApoE信号还参与腺泡–导管化生和基质免疫抑制。
4.4 Lipid Droplet Dynamics：脂滴（LDs）是脂质缓冲和代谢灵活性的动态细胞器。化疗、缺氧和氧化应激诱导PDAC中LD生成，LD蓄积与侵袭性和不良预后相关。LD储存三酰甘油和甾醇酯，将PUFAs封存于中性脂池，抑制脂质活性氧（ROS）蓄积和铁死亡易感性，并限制内质网应激和线粒体功能障碍；储存脂肪酸可在应激时动员供β-氧化或膜重塑。溶血磷脂酰胆碱酰基转移酶2（LPCAT2）促进LD形成并参与增殖、侵袭和吉西他滨耐药。
4.5 Fatty Acid Oxidation：PDAC中脂肪酸氧化（FAO）呈背景依赖并参与代谢应激下能量稳态。ACSL3和ACSL4等促进脂肪酸活化和线粒体利用；耐药PDAC保留活跃线粒体代谢，但常将脂质碳导向生物合成和中性脂储存而非完全氧化降解。过氧化物酶体β-氧化和肉碱依赖线粒体转运的调节反映膜维持和氧化还原平衡优先于最大ATP生成。
4.6 Ferroptosis Defence：PDAC中脂质过氧化通常未被完全抑制，而是维持亚致死脂质ROS作为适应信号并避免铁死亡。耐药相关脂质状态常表现为MUFA富集、PUFA耗竭和抗氧化能力增强，尤其谷胱甘肽过氧化物酶4（GPX4）通路激活；p53和NRF2相关反应强化氧化应激耐受。铁死亡抑制蛋白1（FSP1）独立于GPX4再生泛醇并抑制膜脂过氧化；ACOT8升高使脂质组成偏向MUFA并抑制铁死亡；7-脱氢胆固醇等胆固醇中间体亦影响膜氧化动态。含PUFA醚磷脂易过氧化，过氧化物酶体醚脂合成通路 disruption 可降低铁死亡敏感性；CAF来源外泌体miR-3173-5p抑制ACSL4介导的PUFA掺入并促进吉西他滨耐药。
4.7 Sphingolipid Signalling：鞘脂重塑参与脂质介导耐药和干样表型。鞘氨醇激酶1（SPHK1）上调增加鞘氨醇-1-磷酸（S1P），激活AKT和ERK，增强肿瘤球形成并抑制凋亡；糖鞘脂生物合成增强支持KRAS膜定位和下游信号。脂质重编程还通过抑制Bad、Bim和FoxO等促凋亡因子并稳定受体聚集和膜相关生存信号；自噬在化疗应激下提供脂肪酸和生物合成底物。NRF2、HIF-1α和SREBP网络整合氧化还原调控，NADPH依赖脂质合成、谷胱甘肽循环和GSTP1介导的氧化还原调节共同增强应激韧性。
5 Lipid Metabolism Within the Tumour Ecosystem：PDAC脂质重编程受基质互动、免疫调节和空间代谢梯度塑造，耐药反映肿瘤细胞与生态系统间协调代谢耦合。肿瘤来源乳酸和脂质促进细胞外酸化，推动EMT、CAF活化和免疫抑制龛形成；灌注不良和缺氧稳定HIF1α，重编程脂质摄取、储存和重塑。肿瘤和基质释放的脂质代谢物经CD36、CPT1A、FASN和SCD1等调节免疫细胞代谢，强化免疫抑制和耐药。
5.1 Metabolic Zonation：PDAC脂质组呈环境响应性而非遗传固定。氧梯度、营养缺乏和细胞外脂肪酸可用性动态调节从头脂肪生成、脂质重塑和外源摄取；缺氧龛促进脂质 scavenging 和UFAs掺入。空间多组学和单细胞脂质组学揭示糖酵解型、脂肪酸依赖型和代谢灵活型亚群共存。化疗压力选择脂质富集、膜稳定和应激耐受亚群，其SFA/MUFA/PUFA比例改变且氧化和内质网应激易感性降低，而脂质耗竭亚群发生代谢崩溃；耐药体现环境压力下代谢选择及微小残留病（MRD）中的脂质适应状态。
5.2 Cancer Stem Cell Maintenance and Lipid-Driven Immunosuppression：脂质重编程与PDAC癌干细胞（CSC）维持密切相关。CSC增强从头脂肪酸合成、去饱和、中性脂储存和铁死亡抵抗，支持自我更新、应激生存和化疗后长期持续；MUFA富集和LD蓄积缓冲氧化应激并稳定膜完整性。TGF-β、WNT/β-catenin和Notch通路与SREBP成脂程序和鞘脂信号交叉，SPHK1驱动的S1P促进AKT/ERK和干样表型。免疫细胞脂质蓄积促进免疫抑制，脂质负载巨噬细胞促瘤并损害T细胞功能，FABP7依赖脂质蓄积增强细胞外基质（ECM）重塑和转移龛形成；脂质代谢物和细胞外囊泡介导肿瘤–基质–免疫双向通讯。
5.3 Cancer-Associated Fibroblasts：CAFs作为PDAC微环境脂质库，释放脂肪酸、溶血磷脂、脂滴和囊泡相关脂质，增强肿瘤脂质摄取、酯化和LD生成，并上调FATPs和CD36；CAF介导脂质转移支持β-氧化、从头脂肪生成、EMT和膜重塑。CAFs还影响肿瘤自噬和脂噬，在化疗破坏代谢稳态时维持生存；脂质介质信号参与ECM硬化和免疫抑制龛，包括前列腺素E2产生。阻断CAF向肿瘤脂质转移可降低肿瘤活力并增敏代谢和细胞毒性应激。
6 Epigenetic and Regulatory Control of Lipid Metabolism in PDAC：耐药PDAC的脂质代谢构型是主动维持的转录和转录后状态，多个调控层稳定成脂通量、去饱和平衡、脂质储存和铁死亡抵抗。
6.1 Epigenetic Regulation via the TET3–GATA6 Axis：GATA6是胰腺发育和谱系决定关键锌指转录因子，在经典亚型中维持上皮身份、抑制EMT和基础样程序。TET3在成脂肿瘤亚型中富集并与不良预后相关；TET3缺失破坏脂质稳态，改变LD蓄积和SFA/MUFA比例。TET3通过组蛋白去乙酰化酶招募表观抑制GATA6，维持SCD1和ACSL3等脂肪酸合成、去饱和和储存基因表达；TET3缺陷PDAC脂质谱改变并因GATA6去抑制增加氧化易感性，破坏TET3–GATA6轴可使细胞对铁死亡敏感。HDAC抑制剂联合erastin及吉西他滨在成脂PDAC模型中增强细胞毒性。
6.2 Post-Transcriptional Regulation by m6A-Modified TGF-β2：N
6-甲基腺苷（m
6A）修饰转化生长因子-β2（TGF-β2）mRNA增加其稳定性并增强PDAC细胞TGF-β2表达；升高的TGF-β2作为脂质代谢重编程上游驱动因素。TGF-β2激活诱导脂质蓄积和脂肪酸代谢重编程，降低吉西他滨诱导的细胞毒性，高TGF-β2与吉西他滨耐药和不良治疗反应相关。药物或遗传抑制脂质代谢通路可部分逆转TGF-β2驱动的吉西他滨耐药，提示靶向m
6A调控机制、TGF-β2信号或下游脂质效应物可增敏化疗，相关脂质特征具预测生物标志物潜力。
7 Lipidomics and Flux-Resolved Analysis for Chemoresistance Mapping：基因组和转录组分析不能完全捕获PDAC化疗耐药相关稳定代谢状态，耐药常表现为脂质种类组成、膜组织、亚细胞脂质区室化和碳通量再分布改变。基于LC–MS的脂质组学可表征脂质类别及分子种改变；但传统bulk脂质组学主要量化稳态丰度，对通路活性解释有限，相同脂质池可源于合成、降解、周转或酰链重塑不同。耐药相关脂质重编程常为定性改变，涉及脂肪酸饱和度、膜微域组织和脂质区室化而无总量大幅变化；bulk测量还掩盖肿瘤、基质和免疫细胞群差异。单细胞和空间脂质组学可解析瘤内代谢异质性并识别脂质定义亚群；化疗后PDAC含脂质富集和脂质耗竭状态，伴磷脂重塑、SFA/MUFA/PUFA平衡和氧化应激耐受差异。稳定同位素示踪通过
13C-葡萄糖、
13C-谷氨酰胺、
13C-乙酸和标记脂肪酸评估从头脂肪生成、还原羧化、胆固醇合成和外源摄取，同位素异构体解析可区分新合成脂质与既有池并揭示无丰度变化的通量重分布；多底物和共培养示踪揭示代谢程序共存及基质–肿瘤代谢物交换。
7.1 An Integrated Flux Framework for Decoding Resistance：解析PDAC脂质驱动耐药需整合物种分辨脂质组学、单细胞与空间分辨、稳定同位素示踪、通量建模和功能扰动研究。这些模态提供脂质组成、空间异质性、底物利用和通路活性等互补信息；只有整合框架才能捕获脂质重编程如何维持生存、传播耐药并逃避稳态代谢组学检测，使脂质组学从描述性代谢物清单转为细胞生存能力的机制读数。
8 Therapeutic Targeting of Lipid-Driven Cytotoxic Chemotherapy Resistance：脂质代谢是PDAC潜在治疗脆弱点，尤其与细胞毒性化疗联合；现有证据主要为临床前，对吉西他滨为基础治疗增敏证据最强。靶向脂质通路可抑制生长、增敏化疗并破坏适应耐药代谢灵活性，但临床转化受肿瘤和基质区室脂质代谢网络及补偿性限制。
8.1 Targeting Lipid Uptake and Tumour–Stroma Coupling：CD36介导脂肪酸摄取和CAF驱动脂质转移强化肿瘤代谢灵活性；抑制摄取可减少LD蓄积、限制β-氧化并破坏基质–肿瘤代谢耦合。但肿瘤可增加从头合成或改变底物利用补偿，故可能需同时阻断摄取和合成，尤其脂质丰富微环境；忽略基质和免疫脂质支持的肿瘤内在靶向难以持久获益。
8.2 Targeting De Novo Lipogenesis and Desaturation：PDAC中ACC、FASN和SCD1维持从头脂肪生成并保持饱和度平衡和生存信号。FASN抑制减少干样特征、破坏内质网应激适应并部分恢复吉西他滨和铂类敏感性；ACC或ACLY抑制减少胞质乙酰辅酶A，限制脂肪酸和胆固醇合成；抑制PDGF-C或SREBP1降低脂质合成和增殖侵袭。SCD1过表达保护PDAC免于缺氧和化疗应激下凋亡及铁死亡；SCD1抑制改变SFA/MUFA平衡、增加氧化脆弱并增强药物敏感性。单一酶抑制常触发补偿性脂质摄取或通量转向，单药难以持久。
8.3 Disrupting Mitochondrial Lipid Metabolism：包括PDAC在内的癌细胞常线粒体膜电位升高，结合脂肪酸摄取增加，可利用脂质部分作为靶向递送载体使治疗剂在肿瘤线粒体蓄积。破坏线粒体脂质处理损害氧化磷酸化并扰动线粒体蛋白稳态，导致生物能量完整性崩溃和应激易感性增加。
8.4 Targeting Cholesterol Flux and Membrane Architecture：胆固醇代谢参与膜刚性、药物通透性调节和脂筏信号稳定。沉默LDLR或抑制胆固醇合成降低ERK信号并增强吉西他滨敏感性；阻断LDL聚集抑制增殖并减少胆固醇酯蓄积。SOAT1抑制（如avasimibe）限制胆固醇酯负载，抑制PDAC增殖，在TP53突变细胞中作用更强并诱导细胞周期抑制，提示突变特异代谢脆弱性。他汀和HMG-CoA靶向策略受系统毒性、肿瘤特异性和代谢补偿限制；胆固醇通量可通过摄取、酯化或膜区室再分布恢复，需联合策略。
8.5 Disrupting Lipid Droplet Dynamics：LD作为代谢缓冲保护免受氧化应激、铁死亡和内质网应激。靶向LD生成、中性脂储存或脂解动员可破坏缓冲能力；沉默LPCAT2减少LD蓄积并恢复吉西他滨敏感性，抑制LD形成增加脂毒性并增敏化疗诱导凋亡，强制脂毒性或破坏中性脂隔离可使脂质ROS超过耐受阈值。但LD整合于更广泛代谢网络，抑制储存可能增加摄取或使碳转向其他膜池，需多节点策略。
8.6 Exploiting Ferroptosis Vulnerability and Autophagy Dependence：耐药PDAC常伴膜MUFA富集、PUFA耗竭和GPX4活性升高，降低脂质过氧化易感性。二肽基肽酶-4/CD26（DPP4）与NADPH氧化酶-1（NOX1）互作形成DPP4–NOX1复合物，驱动脂质过氧化和PUFA膜磷脂氧化；FSP1作为脂质ROS解毒系统，抑制或缺失FSP1恢复铁死亡敏感性并可能再敏化化疗，iFSP1和icFSP1可破坏该抗氧化通路。ACOT8敲低恢复PUFA丰度、增加脂质过氧化和药物敏感性；SCD1抑制增敏铁死亡应激。破坏自噬相关蛋白p62和核心ATG组件可再敏化耐药细胞；GSTP1缺失引起代谢重塑和氧化还原及脂质通量扰动；恢复ACSL4活性或拮抗CAF信号可增强化疗反应。铁死亡诱导剂联合化疗或成脂抑制剂在临床前提高疗效，但补偿性脂质摄取或抗氧化防御增强时单用铁死亡诱导可能不足。
8.7 The Failure of Single-Node Targeting：脂质靶向治疗临床成功有限，原因包括代谢可塑性和快速通量再分布、正常组织共享脂质通路导致系统毒性、瘤内异质性和少数耐药亚群、基质与免疫代谢支持及缺乏通量引导分层。单一酶节点抑制常触发摄取、重塑或底物转换补偿；持久反应可能需同时靶向合成、摄取、储存和铁死亡防御。
8.8 Flux-Guided and Phenotype-Based Stratification：临床前脂质脆弱性与持久临床获益间存在转化缺口，可能反映脂质代谢亚型分层不足和通量可塑性未纳入。高分辨脂质组学表型结合同位素示踪可识别成脂型、脂质 scavenging 型或铁死亡抵抗亚型，从而按功能代谢状态而非静态丰度合理联合化疗与成脂抑制剂、铁死亡诱导剂或摄取阻断剂。膜中心和通量引导策略，尤其破坏饱和度平衡、脂质储存缓冲或胆固醇依赖信号平台，可能较上游癌基因抑制更具杠杆。
9 Limitations, Experimental Gaps and Future Directions：尽管机制认识增加，PDAC脂质重编程仍存在实验和转化缺口，许多结论来自体外系统或有限队列，脂质组学与通量分析及临床分层的功能整合尚不完整。
9.1 Limited PDAC-Specific Lipidomic Data Sets：PDAC特异高分辨脂质组数据仍少，现有研究常分析有限脂质类别或bulk样本而未解析瘤内异质性；数据多为横断面，限制动态脂质重塑解释。治疗前、中、后纵向采样有助于定义适应轨迹和耐药出现。提取方案、离子化方法、注释流程和定量策略差异影响跨研究比较，需统一方法框架以保证可重复性和转化相关性。
9.2 Insufficient Integration of Flux-Resolved Data：同位素示踪虽提供机制分辨，但PDAC患者体内通量研究有限，受伦理、示踪剂选择、输注时长和采样可及性限制；多数通量分析在细胞系或异种移植模型中进行，可能不能准确重现基质–肿瘤代谢交换或生理底物可用性。未来需患者来源模型、与基质共培养的类器官及可行的临床同位素输注研究。
9.3 Intratumoural Heterogeneity and Spatial Zonation：PDAC代谢异质性由缺氧、营养梯度和基质组成塑造，bulk脂质组学掩盖可能驱动复发的少数耐药亚群。空间和单细胞脂质组学技术要求高且尚未广泛应用，需与空间转录组学、蛋白质组学和成像质谱整合以绘制代谢分区和耐药龛。忽略异质性可能造成临床前脆弱性与有限临床获益之间的转化缺口。
9.4 Incomplete Consideration of Tumour–Stroma and Immune Coupling：许多策略靶向肿瘤内在脂质代谢而未充分考虑与CAFs和免疫细胞的代谢耦合；基质脂质转移、免疫细胞脂质蓄积和囊泡介导脂质交换促成生态系统水平耐药。排除基质和免疫区室的模型低估脂质网络韧性，需共培养、器官型模型和体内研究解析细胞间脂质交换。
9.5 Challenges in Clinical Translation：系统毒性是脂质靶向治疗主要障碍，因脂质代谢通路对正常组织必需，FASN、ACC或HMGCR等酶的选择性肿瘤靶向仍困难；代谢可塑性也限制疗效，抑制一条通路常触发摄取、重塑或替代底物补偿。缺乏通量引导分层使患者选择偏经验性；脂质组学生物标志物虽有诊断、预后或疗效预测潜力，但尚缺大队列前瞻验证。
9.6 Future Directions：未来需整合物种分辨脂质组学、同位素示踪和通量建模，结合空间与单细胞分辨捕获代谢异质性，开展治疗中纵向患者采样，基于功能脂质表型进行机制引导分层，采用同时靶向合成、摄取、储存和铁死亡防御的联合策略，并将基质和免疫代谢互动纳入实验设计。PDAC脂质代谢应被视为编码治疗应激下肿瘤生存的结构和调控系统，需以脂质通量、饱和度平衡和膜结构的功能性 interrogations 替代静态丰度依赖。
10 Conclusion：PDAC化疗耐药不能仅由突变负荷或孤立通路激活解释，而反映协调的非遗传代谢重编程，其中脂质代谢是中心结构和信号轴。在低血管促纤维增生TME中，PDAC细胞重分配葡萄糖、谷氨酰胺、乙酸和外源脂肪酸通量以维持膜生物发生、氧化还原平衡、脂质储存和生存信号。耐药不仅由总脂质丰度编码，还由脂质种类组成、脂肪酸饱和度平衡、膜结构、亚细胞脂质区室化和代谢通量路由的系统级重组编码；这些适应稳定应激耐受、干样和铁死亡抵抗状态。bulk脂质组学和稳态代谢物测量不足以解析这些适应状态，需将物种分辨脂质组学与稳定同位素示踪、通量分析和空间方法整合。治疗上，单节点代谢抑制因补偿性通量再分布和基质代谢支持难以持久，膜中心和通量引导的联合策略同时靶向脂质合成、摄取、储存和铁死亡防御并联合常规化疗，可能为克服PDAC耐药提供更有效框架；本文机制证据集中于细胞毒性化疗，不应在无直接证据时外推至靶向治疗或免疫治疗。
