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新兴的标志癌症新陈代谢
细胞金属底座。
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文摘
肿瘤发生是依赖于细胞代谢的改变直接和间接致癌突变的结果。癌症细胞代谢的一个共同特征是能够获得必要的营养物质从一个经常贫瘠环境和利用这些营养物质来维持生存和建立新的生物质。胞内和胞外代谢物的改变可以伴随癌症相关的代谢重编程对基因表达产生深远的影响,细胞分化,肿瘤微环境。在这个角度看,我们有组织已知癌症相关的代谢变化分为六个特点:(1)管制吸收葡萄糖和氨基酸,(2)使用机会营养收购模式,(3)使用糖酵解和三羧酸循环中间产物生物合成和NADPH生产,(4)对氮的需求增加,(5)改变metabolite-driven基因调控,(6)代谢与微环境的相互作用。虽然一些肿瘤显示所有六个特点,大部分显示数。具体特征表现出个人肿瘤可能最终导致更好的肿瘤分类和帮助指导治疗。
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数据
癌细胞积累代谢改变,允许他们进入常规营养来源以及非常规的营养来源,利用这些营养物质对创建新的生物量维持管制扩散,和利用的能力选择代谢物影响肿瘤细胞自身的命运以及多种正常细胞在肿瘤微环境。三层cell-metabolite交互进行描述,这些都成为癌症的重新编程。上面是涉及营养吸收的适应性(标志1和2),其次是改变细胞内代谢途径(3和4)标志在中间。最后,长远的代谢重编程对癌细胞本身的影响(5)标志,以及其他细胞内微环境(6)标志是描绘在底部。
异常激活癌基因和肿瘤抑制损失放松进口葡萄糖和氨基酸转化为癌细胞。实心箭头描绘代谢物的运动或蛋白质和代谢反应。虚线箭头描绘积极和消极监管信号转导成分的影响。RTK受体酪氨酸激酶;GLUT1、葡萄糖转运蛋白1;ASCT2 / SN2,谷氨酰胺转运体;LAT1、中性氨基酸转运体;监管局,必需氨基酸;GLS1,谷氨酰胺酶1;PRPS2, phosphoribosyl焦磷酸合成酶2; CAD, carbamoyl-phosphate synthetase 2; HK, hexokinase; ECM, extracellular matrix.
当自由氨基酸是用时,癌细胞可能恢复氨基酸(一)通过macropinocytosis细胞外蛋白质。国会议员,macropinosome,赖氨酸,溶酶体,(b)entosis活细胞,或(c)吞噬凋亡的身体。d,在缺氧条件下,阻止了新创稀释的硬脂酸(C18:0)油酸(C18:1)、油酸等不饱和脂肪酸(C18:1)可以从细胞外溶血磷脂(LPL)中恢复过来。MPC, macropinocytosis;SCD1, stearoyl-CoA desaturase 1。X代表一个脂质组负责人。
一个,差异的中心碳代谢细胞增殖细胞相比,静止状态;b,多样化的中心碳代谢的生物合成输出。RTK受体酪氨酸激酶;GLUT1、葡萄糖转运蛋白1;PKM2,丙酮酸激酶平方米;ACSS2乙酰辅酶a合成酶2;LDH-A,乳酸脱氢酶;PDH、丙酮酸脱氢酶;的基因,丙酮酸脱氢酶激酶1;交流,atp柠檬酸裂解酶;MCT1, monocarboxylate运输车1; ASCT2/SN2, glutamine transporter.
来源的氮原子和监管的核苷酸和聚胺的生物合成。焦磷酸phosphoribosyl PRPP;PRPS2, phosphoribosyl焦磷酸合成酶2;CAD、carbamoyl-phosphate合成酶2;Gln、谷氨酰胺、Glu、谷氨酸;通用电气,甘氨酸;Asp,天冬氨酸;嬉笑,延胡索酸酯;IMPDH1/2 inosine-5-monophosphate脱氢酶;TS, thymidylate合成酶; GMPS, guanosine monophosphate synthetase; DCK, deoxycytidine kinase; TK, thymidine kinase, ARG1, arginase 1; ODC, ornithine decarboxylase; CAT1/2, cationic amino acid transporter.
不同代谢物作为酶的辅因子或基质沉积和表观遗传标记。帽子,组蛋白乙酰转移酶的酶;乙酰马克交流;山姆,S-adenosylmethionine;长官,S-adenosylhomocysteine;DNMT, DNA甲基转移酶酶;HMT,组蛋白甲基转移酶酶;我,一个甲基标记;LSD1, lysine-specific组蛋白demethylase 1;JHDM, Jumonji domain-containing组蛋白demethylase酶; Cyt, cytosine;5我Cyt 5-methylcytosine;5嗯Cyt 5-hydroxymethylcytosine;TET1/2一千零一十一易位methylcytosine加双氧酶1/2;α-KGα-ketoglutarate;SDH、琥珀酸脱氢酶;跳频、延胡索酸酯酶;IDH1/2,异柠檬酸脱氢酶1/2。
癌细胞改变细胞外环境的化学成分,对正常细胞的表型产生多效性的影响,居住在附近的肿瘤,以及细胞外基质。相反地,微环境影响肿瘤细胞的代谢和信号响应。ECM,细胞外基质;Treg,调节性T细胞;哈,透明质酸;基质金属蛋白酶,基质金属蛋白酶;MCT1, monocarboxylate运输车1;CAIX第九碳酸酐酶;IDO1、indoleamine-2 3-dioxygenase 1;TDO2、tryptophan-2 3-dioxygenase 2; Kyn, kynurenine; AhR, aryl -hydrocarbon receptor.
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