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比较研究
.2009年6月1日;69(11):4918-25.
doi:10.1158/0008-5472.CAN-08-4806。 Epub 2009年5月19日。

毛细管电泳飞行时间质谱定量分析结肠癌和胃癌微环境的代谢组

附属公司
比较研究

毛细管电泳飞行时间质谱定量分析结肠癌和胃癌微环境的代谢组

平山明治等人。 癌症研究. .

摘要

大多数癌细胞主要通过糖酵解而不是通过三羧酸(TCA)循环氧化磷酸化来产生能量,即使在有足够的氧气供应的情况下也是如此(Warburg效应)。然而,关于直接测量临床肿瘤组织中总代谢产物的报道很少。在此,我们应用毛细管电泳飞行时间质谱法,对带电代谢物进行全面定量分析,同时测量16名结肠癌和12名胃癌患者肿瘤和大体正常组织中的代谢物水平。通过对涉及糖酵解、磷酸戊糖途径、TCA和尿素循环以及氨基酸和核苷酸代谢的结肠中94种代谢物和胃中95种代谢品的定量分析,确定了几种癌症特有的代谢特征。结肠和胃肿瘤组织中的葡萄糖含量极低,乳酸和糖酵解中间产物浓度较高,这表明糖酵化增强,从而证实了Warburg效应。肿瘤中除谷氨酰胺外的所有氨基酸的显著积累意味着蛋白质的自噬降解和能量产生的活性谷氨酰胺分解,即谷氨酰胺分解。此外,TCA循环中间产物的水平存在显著的器官特异性差异,这反映了每个组织根据氧气可用性对有氧呼吸的依赖性。研究结果揭示了实际肿瘤微环境中出乎意料的不良营养状况,并表明毛细管电泳与基于质谱的代谢组学相结合,能够量化组织中能量代谢物的水平,可能是开发针对癌症特异性代谢的新型抗癌药物的有力工具。

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