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.2009年10月15日；69(20):7986-93.
doi:10.1158/0008-5472.CAN-09-2266。 Epub 2009年10月13日。

胶质母细胞瘤细胞需要谷氨酸脱氢酶才能在葡萄糖代谢或Akt信号受损时存活

杨晨东 1, 杰西卡·萨德思, 团当（Tuyen Dang）, 罗伯特·巴乔, 杰弗里·麦克唐纳, 拉尔夫·德贝拉迪尼斯
附属公司

胶质母细胞瘤细胞需要谷氨酸脱氢酶才能在葡萄糖代谢或Akt信号受损时存活

杨晨东等。 癌症研究. .

勘误表in

  • 癌症研究，2010年2月1日；70(3):1275. Bachoo，Robert G【纠正为Bachoo、Robert M】

摘要

致癌基因影响营养代谢和营养依赖。癌基因c-Myc刺激谷氨酰胺代谢，使细胞依赖谷氨酰胺维持生存能力（“谷氨酰胺成瘾”），表明针对谷氨酰胺代谢的治疗可能选择性地杀死c-Myc转化的肿瘤细胞。然而，许多目前或拟议的癌症治疗方法会干扰葡萄糖的代谢，而不是谷氨酰胺。在这里，我们研究了c-Myc转化细胞在糖代谢受损时如何保持活性。在SF188胶质母细胞瘤细胞中，葡萄糖剥夺并不影响谷氨酰胺的净利用率，但会导致谷氨酰胺碳向三羧酸循环输送的途径发生改变，谷氨酸脱氢酶（GDH）的活性大幅增加。对GDH的影响源于糖酵解的丧失，因为它可以用糖酵化抑制剂2-脱氧葡萄糖进行模拟，并用丙酮酸类似物进行逆转。此外，抑制促进糖酵解的Akt信号，增加了GDH活性，而Akt的过度表达抑制了GDH，表明Akt通过其对葡萄糖代谢的影响间接调节GDH。用RNA干扰或抑制剂抑制GDH活性表明，这种酶在能够代谢葡萄糖的细胞中是不必要的，但细胞需要它才能生存由葡萄糖剥夺、2-脱氧葡萄糖或Akt抑制引起的糖酵解损伤。因此，抑制GDH将这些谷氨酰胺依赖细胞转化为葡萄糖依赖细胞。研究结果强调了葡萄糖代谢、谷氨酰胺代谢和胶质母细胞瘤细胞中致癌信号的整合，并表明利用谷氨酰胺代谢的代偿途径可以提高损害葡萄糖利用的癌症治疗效果。

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数字

图1
图1。胶质母细胞瘤细胞谷氨酰胺代谢
A、，谷氨酰胺（Gln）是合成核苷酸、蛋白质和葡萄糖胺的前体。它也可以在线粒体中代谢，以α-酮戊二酸（α-kg）的形式为TCA循环提供碳。下游代谢将谷氨酰胺碳转化为草酰乙酸（OAA）和/或乙酰辅酶A（Ac-CoA），尽管后者主要由葡萄糖形成。B中，胶质母细胞瘤细胞在补充有未标记葡萄糖和L-[α-15N] -谷氨酰胺或L-[γ-15N] -谷氨酰胺。谷氨酰胺酶（GLS）和谷氨酸脱氢酶（GDH）活性通过测量15N到15全日空航空公司4+时间进程显示了三种平行文化在每个时间点的平均值和标准差。饼图显示了谷氨酰胺的γ和α氮素对总NH的相对贡献4+8小时后游泳。少量未标记的铵（灰楔）主要是由GDH代谢未标记的谷氨酸所致。其他缩写：Glc，glucose；丙酮酸；乳酸；Cit，柠檬酸盐；谷氨酸；琥珀酸，琥珀酸；富马酸；苹果酸；天冬氨酸；全日空航空公司4+，铵；丙氨酸氨基转移酶。
图2
图2。葡萄糖戒断增加线粒体谷氨酰胺代谢
A、，有无葡萄糖时谷氨酰胺依赖性代谢率。显示了三种独立文化的平均值和标准偏差。*：p<0.005。B中，13在含有L-[3的培养基中培养的细胞代谢产物的C NMR谱-13C] -谷氨酰胺加上或减去未标记的葡萄糖。插图显示34 ppm时谷氨酸C4共振增强。双链（d）对应于在C4（来自乙酰-CoA）和C3（来自谷氨酰胺衍生OAA）标记的谷氨酸，单链对应于C4而非C3标记的谷氨酰胺分子。每个条件下都进行两次实验。缩写：Ala，alanine。
图3
图3。葡萄糖戒断激活谷氨酸脱氢酶
A、，在降低葡萄糖浓度的条件下培养细胞，并测量葡萄糖消耗率和氨生成率。B中，在有或无葡萄糖培养的细胞中，随着甲基丙酮酸（CH）浓度的增加，测定总氨生成量三-Pyr）。显示了三种独立文化的平均值和标准差。C中，谷氨酰胺酶活性通过以下转移15N来自L-[γ-15N] -谷氨酰胺15全日空航空公司4+在有无葡萄糖和CH的情况下三-梨。显示了三种独立文化的平均值和标准差。#：p<0.05。D、，细胞在L-[α-15N] -谷氨酰胺和15全日空航空公司4+（GDH活动）和15在有无葡萄糖和CH的情况下测量N-丙氨酸（ALT活性）三-梨。显示了三种独立文化的平均值和标准差。*：p<0.0005
图4
图4。胶质母细胞瘤细胞需要GDH才能存活下来
A、 细胞被转染对照siRNA或针对总账1成绩单。在有无葡萄糖的情况下，测定GDH蛋白丰度（顶部）和通量（底部）的影响。显示了三种独立文化的平均值和标准差。B-C、，转染对照或总账1对siRNA进行葡萄糖提取，并测定其对形态和活力的影响。代谢产物CH三-测试Pyr和dm-αKG在葡萄糖剥夺细胞中的存活能力。显示了每种情况下三种独立培养物的平均值和SD。天，表达对照（NC）shRNA或针对总账1成绩单(GLUD1-A公司)与L-[3一起培养-13C] -镀锌。谷氨酸的碳4标记通过13C核磁共振。
图5
图5。抑制糖酵解或Akt信号激活GDH
A、，在增加2-脱氧葡萄糖（2-DG）浓度和乳酸释放的情况下培养胶质母细胞瘤细胞(○) 和NH4+(●) 已测量。B中，细胞在4 mM L-[α中培养-15N] -谷氨酰胺和15全日空航空公司4+在有无2-DG和CH的情况下测量三-梨。C中，细胞与Akt抑制剂一起培养，之前显示可以抑制这些细胞中的糖酵解（9）。CH存在和不存在对GDH活性的影响三-测定了Pyr。D、，比较了缺乏或含有组成活性Akt等位基因（myr）的永生化小鼠星形胶质细胞的GDH活性-Akt1公司). 在所有实验中，显示了每种条件下三种独立培养物的平均值和SD。#：p<0.05；*：p<0.005。
图6
图6。GDH抑制剂使胶质母细胞瘤细胞对葡萄糖戒断和糖酵解抑制剂及Akt信号通路敏感
A类在葡萄糖缺乏细胞中测定EGCG对GDH活性的影响。B、胶质母细胞瘤细胞在有无葡萄糖、EGCG、CH的条件下培养三-Pyr和dm-αKG。这些处理单独或联合对8小时和16小时时细胞活力的影响进行了测定。C类胶质母细胞瘤细胞在EGCG、Akt抑制剂或2-DG单独或联合存在或不存在的情况下培养。24小时后，通过台盼蓝染色测定存活率。在所有实验中，显示了每种条件下三种独立培养物的平均值和SD。*：p≤0.005。
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参考文献

    1. Hsu PP，Sabatini DM。癌细胞代谢：Warburg及其后。细胞。2008;134:703–7.-公共医学
    1. Kim JW，Dang CV.癌症的分子甜食和Warburg效应。2006年癌症研究；66:8927–30.-公共医学
    1. 麦地那MA。谷氨酰胺与癌症。营养学杂志。2001;131:2539S–42S。讨论50S-1S。-公共医学
    1. DeBerardinis RJ、Sayed N、Ditsworth D、Thompson CB。一砖一瓦：新陈代谢和肿瘤细胞生长。2008年通用操作技术开发；18:54–61.-项目管理咨询公司-公共医学
    1. DeBerardinis RJ、Mancuso A、Daikhin E等。除需氧糖酵解外：转化细胞可以参与超过蛋白质和核苷酸合成要求的谷氨酰胺代谢。美国国家科学院院刊，2007年；104:19345–50.-项目管理咨询公司-公共医学

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