图解乳“献”丨第104期:谷氨酰胺代谢对乳腺癌的影响
2025-09-05
关键词: 乳腺癌

本期配图来自2025年6月10日发表在Genes Dis.  ( IF 9.4 ) 上的文章《Landscape of metabolic alterations and treatment strategies in breast cancer》[1]

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图1 乳腺癌(BC)氨基酸代谢重构图[1]


图解


展示了三个关键代谢环节:


第一步是谷氨酰胺 “进入”:乳腺癌细胞无法仅通过内源性合成满足谷氨酰胺需求,需依靠膜转运蛋白摄取胞外谷氨酰胺,在这一过程中,负责转运的蛋白是是受c-Myc调控的SLC1A5和受Rb调控的ASCT2,二者共同保障谷氨酰胺足量进入癌细胞;


第二步是谷氨酰胺 “分解”:当其进入细胞后,会在线粒体中被谷氨酰胺酶(GLS)脱氨生成谷氨酸,随后谷氨酸脱氢酶(GDH)进一步将谷氨酸转化为α- 酮戊二酸(α-KG),并伴随NADH/NADPH的产生,这一过程发生在线粒体内部,其中α-KG是关键产物,NADH/NADPH则能帮助癌细胞抵抗氧化损伤、避免自身死亡;


第三步是谷氨酰胺 “利用”:第二环节生成的α-KG会进入三羧酸循环(TCA循环),在调控细胞内氧化还原稳态中发挥关键作用,既可为癌细胞产生ATP供能,又能合成核苷酸、非必需氨基酸等 “原材料”,为癌细胞分裂增殖提供支持。


背景补充


乳腺癌细胞恶性转化的显著特征之一是代谢重编程,该过程涵盖葡萄糖代谢、脂质代谢与氨基酸代谢三大途径。乳腺癌细胞表现出能量代谢增强与糖酵解水平升高的特点,其对谷氨酰胺的需求显著增加,而这一需求主要通过三种方式满足:细胞内源性合成、借助膜转运蛋白摄取细胞外谷氨酰胺,或上调谷氨酰胺代谢通路中的关键代谢酶表达。


参考文献
1.Wu X, Tan X, Bao Y, Yan W, Zhang Y. Landscape of metabolic alterations and treatment strategies in breast cancer. Genes Dis. 2025 Jan 8;12(5):101521. doi: 10.1016/j.gendis.2025.101521. PMID: 40548063; PMCID: PMC12179608.

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