肿瘤干细胞代谢类型

什么是干细胞细胞储存？ 2023年07月07日 14:06 174 im

介绍

　　肿瘤是一种生长快速的异常细胞群，肿瘤干细胞（tumor-initiating cells, TICs）是其中一组拥有干细胞特性的癌细胞。TICs 在肿瘤的起始、发展和转移中发挥着重要的作用。近年来，研究者们逐渐意识到代谢调节在肿瘤发展中的重要性。本文将介绍肿瘤干细胞代谢类型的研究进展。

1. 始动态代谢型

　　始动态代谢型是指肿瘤干细胞依赖于有氧呼吸代谢产生 ATP。多数正常细胞依靠线粒体三羧酸循环（TCA循环）和氧化磷酸化来产生 ATP（经过细胞呼吸链）。但是，在氧缺乏的情况下，细胞可以通过糖酵解代谢（产生乳酸）来保证 ATP产量。在肿瘤发展早期和 TICs 中，线粒体活动被抑制，导致始动态代谢型。它主要通过细胞表面的都柏林酸转移酶 (SULT) 来达成这一目的。许多肿瘤干细胞优先使用葡萄糖和氨基酸来进行代谢，并且把乳酸分泌出去，从而在低氧环境下存活。

2. 安静态代谢型

　　安静态代谢型是指 TICs 依赖线粒体产生 ATP、具备正常细胞的有氧呼吸代谢方式。TICs 中的线粒体通常是未受损的，因此与正常细胞的线粒体相似。安静态代谢型 TICs 喜欢使用脂肪酸代谢，细胞的能量需求主要是通过氧化脂肪代谢产生的 ATP 来满足。虽然糖元无法满足 TICs 的能量需求，其依然作为一种重要的代谢途径以保持其他代谢过程的正常运行。值得注意的是，安静态代谢型 TICs 比始动态代谢型 TICs 稍晚产生，很可能发生在肿瘤生长后期。

3. 营养餐差异型

　　 TICs 具有自主的代谢途径，可以通过较少的营养物质生存和复制自身。同时，其也能够感知和适应不同的营养条件，并对不同的营养组分做出不同的代谢响应。葡萄糖、脂肪酸、氨基酸以及维生素等对 TICs 的影响均受到研究关注。TICs 通常比普通细胞更加依赖丙酮酸类的代谢，并通过增加葡萄糖进入 TCA 循环来保证 ATP 的产生。TICs 对乳酸的使用有明显不同：在强烈的低氧条件下 TICs 大量产生乳酸，但在富氧舒适地环境下则几乎不产生乳酸。这种生物响应机制体现了 TICs 的稳定复制性以及对环境的快速适应性，可以为 TICs 的治疗提供新思路。

4. 细胞内环境调控

　　细胞内环境是肿瘤生长过程中的重要因素之一。除了细胞外生环境，细胞内部的代谢调节同样重要。研究表明，当 TICs 发生代谢途径转化时，其通常会发生表观遗传学和转录调节变化并分别支持其代谢爆发状态。这些调节包括苏氨酸脱羧酶的下调、皮质醇与 AMPK 的活性调节、HIF-1 的上调等等。这些细胞内调节反映了肿瘤干细胞及其周围环境对葡萄糖和乳酸的利用可以受到调节，是治疗的新靶点之一。