脑癌细胞与癌起始细胞代谢方式明显不同

sunsong7

Metabolic State of Brain Cancer Stem Cells Significantly Different Than the Cancer Cells They Create: K" a6 k1 w' G3 Q- c

( {7 a8 s: z2 `2 |9 a$ xScienceDaily (Sep. 6, 2011) — The metabolic state of glioma stem cells, which give rise to deadly glioblastomas, is significantly different from that of the brain cancer cells to which they give birth, a factor which helps those stem cells avoid treatment and cause recurrence later.4 T; ?2 W; C+ t) Y5 b# u* m3 m1 G  F

& p. Z4 F* a' H& _& `  e, B* j! X. W) C! U* W5 s+ X+ }/ V
Researchers with the UCLA Department of Radiation Oncology at UCLA's Jonsson Comprehensive Cancer Center also found for the first time that these glioma stem cells can change their metabolic state at will, from glycolysis, which uses glucose, to oxidative phosphorylation, which uses oxygen.
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  Z. ~3 c' v! u* |9 F8 Y4 f2 }The glioma stem cells' ability to change their metabolic state at will also allow these stem cells that seed new cancer growth to evade treatment and remain alive, said Dr. Frank Pajonk, an associate professor of radiation oncology and senior author of the study." s) a& j3 z6 J5 _4 ~

& k/ K0 i( K0 g- B' u"We found these cancer stem cells are substantially different in their metabolic states than the differentiated cancer cells they create, and since they act differently, they can't be killed in the same way," Pajonk said. "And as yet, we don't have anything to target these glioma stem cells specifically."2 Y6 \! F5 g( s# k0 w3 p5 h; @4 M

( `9 w# A4 {& x4 D8 i/ hThe study is published this week in the early online edition of the journal Proceedings of the National Academy of Sciences.
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Cancer cells take up large amounts of glucose, which fuels their grow and spread and allows them to be differentiated from normal cells under Positron Emission Tomography (PET) scanning, which captures metabolic activity. Pajonk and his team found that the glioma stem cells took up much less glucose, which makes them difficult to detect with PET.& @, D, ^' r# x7 Z

- m, c8 l3 m, g( f5 M3 `Targeting cancer metabolic pathways as a treatment has gained new interest in recent years. However, these cancer stem cells that take up less glucose could evade those treatments by utilizing glucose more efficiently through oxidative phosphorylation, which would not be targeted by such drugs.
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"If glioma stem cells are indeed important for tumor control, knowledge of the metabolic state of glioma stem cells is needed," the study states.) T* \' d, p  c3 `

4 Y; Z6 S, }7 x6 w- S; y- pUsing a unique imaging system Pajonk and his team developed for glioma stem cells that relies on low enzymatic activity of the proteasome in cancer stem cells, they were able to assess them for metabolic function, including oxygen consumption rates, glucose uptake and other markers. They also found that the glioma stem cells were resistant to radiation, another roadblock to targeting these cells with conventional treatments.0 V1 A' b+ W- {+ `# X' v( l2 I

* G* O# a8 E( t1 p; [  h4 JPajonk and his team concluded that glioma stem cells rely mainly on oxidative phosphorylation for energy. But they found if the stem cells were challenged, they could switch on additional metabolic pathways.! |/ G; k% _; q
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The study also shows for the first time that low expression of proteasome sub-units, an indicator of large numbers of glioma stem cells in the tumor, predicts unfavorable treatment outcomes for those patients.
3 E: i6 X2 ?7 ^% {8 A/ _+ v9 k% j: a+ P9 L
"What I think is really exciting is we have here for the first time a novel cancer stem cell marker in glioma, which gives us an additional tool to look for these cells and come up with therapies that target them," said Pajonk, who also is a researcher with the Eli and Edythe Broad Center of Regenerative Medicine and Stem Cell Research at UCLA.
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This study was funded by the National Cancer Institute.
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http://www.sciencedaily.com/releases/2011/09/110906164309.htm

naturalkillerce

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脑癌干细胞的代谢状态显著不同于它们产生的脑癌细胞

  e  G2 K. o3 n) Z2 k) w* b) ~# wScienceDaily (Sep. 6, 2011) —神经胶质瘤干细胞(glioma stem cell)的代谢状态显著不同于它们产生的致命性成胶质细胞瘤(glioblastoma)细胞的代谢状态，这一因素有助于这些癌干细胞逃避治疗并导致治疗后的复发。
2 I+ `# r3 i/ Q* n' N/ d2 m) t( d3 J$ l9 I# x( g3 T* `/ ]! `
美国加利福尼亚大学洛杉矶分校琼森综合癌症中心放射肿瘤系副教授和他的演剧小组第一次发现这些神经胶质瘤干细胞能够随意地改变它们的代谢状态，从利用葡萄糖的糖酵解(glycolysis)转换到利用氧气的氧化性磷酸化，从而允许它们进行新的癌症生长以便逃避治疗和保持活性。$ T. f/ ~% l' L# m. V
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因为这些癌干细胞在代谢状态上显著不同于它们产生的已分化的癌细胞，因而它们表现也就不同，这就使得不能以杀死癌细胞的同样方式来杀死癌干细胞。就目前而言，人们还没有找到一种特异性地靶向这些神经胶质瘤干细胞的方法。* C  N$ L9 O/ w4 ~4 c% s0 E" H8 w

# B$ L# n8 V2 W$ `利用检测代谢活性的正电子放射断层造影术(Positron Emission Tomography, PET)扫描技术，研究人员发现癌细胞摄取大量葡萄糖支撑它们的生长和扩张，从而与正常细胞区分开来。然而，Pajonk和他的研究小组发现，神经胶质瘤干细胞消耗较少的葡萄糖，这使得它们很难用PET进行检测。
: f# p% d: ]7 Y2 z. H2 ~1 G- [9 X) b: p5 R* D9 E
把癌代谢途径作为治疗对象最近几年赢得不少研究人员的青睐。但是，这些消耗较少葡萄糖的癌干细胞能够通过氧化性磷酸化途径更加高效地利用葡萄糖的方式逃避药物治疗。如果神经胶质瘤干细胞对肿瘤控制的确重要，那么就必须了解它们的代谢状态。
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0 C% X, ^7 f) K- o为此，研究小组为依赖于癌干细胞中蛋白酶体(proteasome)低酶活性的神经胶质瘤干细胞开发一种独特的成像系统，他们能评估它们的代谢功能，包括氧气消耗率、葡萄糖摄取量和其他的代谢标记物。它们还发现神经胶质瘤干细胞能抵抗辐射，这就是常规治疗增加了另一道障碍。# h8 l& f& A# X- B
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研究小组作出结论：神经胶质瘤干细胞主要依赖于氧化性磷酸化获得能量，但是如果它们遭遇困难时，它们能够切换到其他的代谢途径。2 K0 P1 J3 x0 k' k' ?

" G1 o$ R5 f4 M+ m该研究也是第一次表明，蛋白酶体亚基低表达是肿瘤中存在大量神经胶质瘤干细胞的一个标记，预示这些病人治疗结果将是不理想的。
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6 G5 g1 g$ E( w: R# D  r而最激动人心的就是，研究人员第一次在神经胶质瘤中发现一种新的癌干细胞标记，从而给人们一种额外的工具以便寻找这些细胞并想出针对它们的治疗方法。
+ C, z  S; O8 B+ u' n: ?
1 R8 Y# }! ]0 [, Y该研究成果本周在线发表在PNAS杂志上。

naturalkillerce

早编译好了，一直没有发帖子。

sunsong7

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作者：吴缅等 来源：《自然—细胞生物学》 发布时间：2011-2-24  http://news.sciencenet.cn/htmlpaper/20112241652379815222.shtm7 K& g% `! C4 S+ D
' G  S1 n+ g% M1 n
研究揭示糖代谢p53调控机理 0 ^5 ~$ `' i8 {9 M
  1 Q; V; f4 q2 \
2月20日，国际著名学术期刊《自然—细胞生物学》（Nature Cell Biology）在线发表了中国科学技术大学生命科学学院吴缅教授和美国宾夕法尼亚大学医学院杨小鲁教授的合作研究结果：p53 regulates biosynthesis through direct inactivation of glucose-6-phosphate dehydrogenase。该杂志同期以News and Views的形式发表了题为p53 guards the metabolic pathway less travelled的长篇评论。
, J7 k0 n) Y9 K' K  Y8 ^
, V7 k* [) O, j2 N; w: _, s肿瘤抑制因子p53在调控磷酸戊糖途径(pentose phosphate pathway, PPP)中发挥了重要的作用。p53是迄今为止细胞中最为重要的肿瘤抑制因子之一，它在细胞生长发育中的周期调控、DNA修复以及细胞凋亡等重要细胞过程中发挥着关键作用。近年来，科学家发现p53在细胞代谢，尤其在糖代谢中也起着重要作用。" ~: t$ }, ^3 O1 m, u9 @: g4 C% n* i
; L5 n$ y( Y) U3 _9 q! Y) x
吴缅研究组和杨小鲁实验室的最新工作证明，p53可以与磷酸戊糖途径上的第一步反应的关键酶——葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(glucose-6-phosphate dehydrogenase，G6PD)相结合，并且抑制它的活性。在正常情况下，p53参与阻止这一途径的进行，细胞中的葡萄糖因此被主要用于进行酵解和三羧酸循环；在p53发生突变或缺失的肿瘤细胞中，由于p53的突变使它失去与G6PD结合的能力和对G6PD的抑制，细胞中利用葡萄糖的另一代谢途径即磷酸戊糖途径因此加速进行，大量消耗葡萄糖，这就部分解释了自19世纪20年代末科学家所提出的Warburg现象。另外，由于PPP的加速，产生大量NAPDH及戊糖（DNA的组份原料），可以满足肿瘤细胞快速生长所需要的大量的DNA复制。此外，该研究还第一次提出：p53除了具有转录活性外，还具有催化功能，它通过与底物瞬时结合，以“hit-and-run”的模式使G6PD酶的活性降低。
1 g& D& l, Z. L" ^1 c
6 F9 p/ g  i1 s. C5 C论文的第一作者是吴缅教授课题组的博士生江鹏和杜文静，目前，他们在美国宾夕法尼亚大学医学院从事博士后研究。该研究得到国家自然科学基金委、中科院以及科技部的资助。（来源：中国科技大学）  , F7 B8 m! i& @

- k1 t  u* f8 h. H) h8 a8 E2 Q新的见解：p53蛋白控制葡萄糖的代谢途径中的分子十字路口0 ?  L& C: S! Q  U  R
Published on March 3, 2011 3 g- e8 m! j! n6 |" \2 i2 f
http://www.news-medical.net/news ... lified-Chinese.aspx8 D2 l6 m! o4 w
蛋白p53基因是最常见的突变在人类癌症。它编码一种肿瘤抑制基因，和传统的研究人员假设，这主要是由于成蛋白质的基因是如何调节的行为。现在，研究人员在宾夕法尼亚州大学医学表明，该蛋白具有至少一个其他生化活性的学校：控制糖葡萄糖的新陈代谢，身体的主要燃料来源之一。这些新的见解上研究蛋白质可能被用来开发新的癌症疗法。
% e0 d* e0 ^1 O4 S# q
7 n1 u; l! Q5 c1 ~* A& F艾布拉姆森家庭癌症研究所癌症生物学副教授，在中国和南京理工大学，在自然本期报告的科学和技术大学与吴勉，博士，细胞生物学博士，鲁阳，p53基因控制分子在细胞的葡萄糖代谢途径中的一个十字路口。 $ _' C, L! x" B2 A
3 w% H3 [9 s  f. K
他们发现，p53基因物理结合，并抑制一种酶 - 葡萄糖-6 - 磷酸脱氢酶（G6PD），催化通路的第一步。如果P53不能尽其意的工作，细胞生长失控。
) L1 \& U: H/ J: D5 C5 _! W  \. a/ n' x. g" _9 W. V
阻断这一途径分流葡萄糖远离能源储存和对遗传大厦和血脂，促进细胞增殖。 p53的正常供应，以打击迫使细胞占用较少的葡萄糖分子和细胞繁殖的合成。
8 l  c* r# P9 m4 s7 ~& y7 z# e, @8 c8 F1 b8 u' u: {
在肿瘤，其中超过一半携带p53基因的突变，该路由功能被取消，使细胞构建与放弃的生物量和鸿沟。 1 H4 G. W, [) R  t
- }  \7 a" U& H3 P0 H0 R2 ~( N+ f
这一发现提供了一个生化解释在华的影响，这解释癌细胞如何，无论哪种类型，似乎不可避免地提高他们的葡萄糖消耗，但在能源效率的方式不。
1 t, y7 p6 _& @# z
! n0 Z$ `. A; L“我们发现，癌细胞中最常见的基因突变之间的连接以及如何突变有助于肿瘤的生长，”杨说。 + [5 o+ B, Y0 u) x: U2 J" E$ m  r

6 m8 S& \+ ?( u1 C: C& R5 r9 N作出选择
* [" |# {$ [9 \  q3 Q. x9 N0 W2 g
8 x. J8 W' b) h: B* S杨和他的团队发现，在人类结肠癌细胞和p53的损失，导致增加虽然葡萄糖消耗的能源效率低下的途径从小鼠胚胎成纤维细胞 。 这一增长是与更大的脂质合成和增加活动G6PD缺乏症的酶，p53是应该锁入存储到分流葡萄糖，而不是野生的合成 。 : |% X) S: i) @, C
) w% Y0 o% T3 E' J# `
该研究小组发现，P53结合，直接G6PD缺乏抑制其活性，显然干扰G6PD缺乏能力，形成分子复合 。 相比之下，p53基因突变体缺乏约束力的活动 。 实际上，这表明p53的约束作用是有别于其作为蛋白质转录的调节功能 。 # u, ~" ^. p( Q2 I/ r

3 a, f( |: D( w7 i' O4 I有趣的是，杨和他的团队估计，p53的水平是G6PD缺乏症，只有约3％。因此，在细胞内，p53/G6PD比例是很低的 。 但P53的G6PD缺乏整体活动的一个戏剧性的效果 。 这表明，一个P53分子可灭活许多G6PD缺乏症分子。这资格P53作为催化剂。看来几乎是作为一种酶，通过瞬态，而不是稳定的相互作用转换成无活性的形式更加丰富的具有约束力的合作伙伴。
9 ^9 q# Z4 x+ c4 S
  H, e% Q* n; k# }' \' W' s- a通常情况下，当一种蛋白质结合并抑制另一种，即抑制只持续只要这两种蛋白质结合在一起的;解散复杂，几乎无一例外地激活释放的蛋白质。 但足以转换成无活性的形式G6PD缺乏p53和G6PD缺乏症，与p53相互作用的瞬态的情况下-一个是最常见的酶的财产。 杨，这使P53，其中大部分是在目前10％的G6PD缺乏充足，说来调节其约束力的合作伙伴。
- b% D" d7 R- a3 o( \
. s7 G0 K. @& R9 c$ }“转换G6PD缺乏从活跃不活跃形式，P53也有一种酶的功能，”杨明辉说 。 他说，这一种机制，是“全新”的p53，而一般的信号转导的一个新的范式。
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$ O) ^6 e( W3 K& r9 x  ~Eyal戈特利布的英国癌症研究中心在随后的“中写道：”这G6PDH的影响p53的非化学计量是耐人寻味的，因为它提出了p53的促进作用，东西，即使是在p53的世界，这是习惯偶尔会出现曲折，是不足为奇的， 社论。 5 w( X# R5 u7 Y3 W$ J% h4 w
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现在，杨说，问题是这是否新的p53的作用可以被利用来产生新的抗癌疗法的。 “以前，”他说，“人犹豫不决的目标低效率的途径，因为他们认为这是刺激我们的数据表明途径是一个很好的目标。”
6 h7 O% k* z  E, o* k  _0 A
# u/ R/ l# r2 j- L+ h1 _这项研究是由中国国家自然科学基金会，中国科学技术部支持，中国科学院院士，美国国家癌症研究所和美国国防部 。 彭江，博士，和王文京都，博士，在杨实验室的博士后研究员，在纸张上的共同第一作者。
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$ T- H5 {& l% d4 U来源： 美国宾夕法尼亚大学医学院 & q+ S$ V0 T4 ~5 X- V

$ X1 z& k# U! B+ s' y, q9 o) ?$ U' U, n
7 h4 N- c- Q' Y, y4 y' B
【扩展阅读】癌细胞糖酵解代谢是一种返祖重现 http://www.stemcell8.cn/thread-38529-1-1.html
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naturalkillerce

“新的见解：p53蛋白控制葡萄糖的代谢途径中的分子十字路口”这一段是机子翻译的吧，翻译得很混乱，不过大概意思还是看得懂。

naturalkillerce

回复 sunsong7 的帖子$ v$ O# k; _- C& r. b
$ y9 u& n. z" o- y4 B

caifranklin

新的见解：p53蛋白控制葡萄糖的代谢途径中的分子十字路口,铁定是软件或者在线翻的，关键部分完全看不懂啊！