跳到主页内容
美国国旗

美国政府的官方网站

Dot政府

gov意味着它是官方的。
联邦政府网站通常以.gov或.mil结尾。之前分享敏感信息，确保你在联邦政府政府网站。

Https系统

该站点是安全的。
这个https（https）：//确保您连接到官方网站，并且您提供的任何信息都是加密的并安全传输。

访问密钥 NCBI主页 MyNCBI主页 主要内容 主导航
.2012年6月6日；15(6):827-37.
doi:10.1016/j.cmet.2012.05.001。

肿瘤代谢分析显示小鼠脑内遗传多样性人脑胶质母细胞瘤线粒体葡萄糖氧化

艾萨克·马林·瓦伦西亚 1, 杨晨东, Tomoyuki Mashimo先生, 曹业云, Hyeonman Baek公司, 杨晓丽, 卡提克·N·拉贾戈帕兰, 梅丽莎·玛蒂, Vamsidhara Vemiredid公司, 赵振泽, 凌才, 李维斯-好, 本杰明·P·图, Kimmo J哈坦帕, 布鲁斯·米奇, 何塞·马泰斯, 胡安·帕斯夸尔, 伊丽莎白·A·马赫, 克雷格·马洛伊, 拉尔夫·J·德贝拉迪尼斯, 罗伯特·巴乔
附属公司

肿瘤代谢分析显示小鼠脑内遗传多样性人脑胶质母细胞瘤线粒体葡萄糖氧化

艾萨克·马林·瓦伦西亚等人。 单元格元. .

勘误表in

  • 单元格元数据。2012年11月7日；16(5):686

摘要

代谢失调是癌细胞系的一个特征，但对于葡萄糖和其他营养素在肿瘤生长的自然微环境中的命运知之甚少。为了研究体内肿瘤代谢，我们使用了原发性人类胶质母细胞瘤（GBM）的原位小鼠模型。我们将（13）C-标记的营养素注入携带三个独立GBM系的小鼠，每个系都有一组不同的突变。所有三条线都显示出糖酵解，正如侵袭性肿瘤所预期的那样。他们还表现出出乎意料的代谢复杂性，通过丙酮酸脱氢酶和柠檬酸循环氧化葡萄糖，并利用葡萄糖提供补充和其他生物合成活动。将肿瘤与周围大脑进行比较，可以发现明显的代谢差异，尤其是肿瘤内大量谷氨酰胺蓄积。这些相同的活性中的许多在肿瘤离体培养的细胞中是保守的。因此，GBM细胞在体内恶性肿瘤生长期间利用线粒体葡萄糖氧化。

PubMed免责声明

数字

图1
图1。根据三种原发性人类GBM建立的人类原位肿瘤（HOT）
（A） 苏木精和伊红（H&E）染色，EGFR原位亲代人GBM和代表性小鼠HOT的杂交（ISH）和免疫组织化学（IHC）以及Ki67染色。（B） MRI和18来自每个亲本系的代表性小鼠HOT（M-1、M-2、M-3）的FDG-PET。箭头表示右半球的GBM质量。（C） HOT M-1、M-2和M-3的基因组和IHC数据摘要。
图2
图2。时间进程13热负荷小鼠的C-葡萄糖输注
（A） 四只携带来自同一亲代肿瘤的HOT的小鼠被注入[U-13C] 指示时间的葡萄糖。时间进程显示13本次时间进程实验中使用的单个小鼠的血糖C浓度（%）。假设0时的富集度为0%。所有小鼠均接受[U-13C] 葡萄糖超过1分钟，然后连续[U-13C] 实验程序中描述的葡萄糖输注。（B） 谷氨酸和谷氨酰胺的碳2、3和4的核磁共振同位素分析。这些碳在13150分钟[U后贴上C标签-13C] 葡萄糖输注。
图3
图3。[1,6的代谢-13C] HOT和周围大脑中的葡萄糖
（A） [1,6的图解-13C] 葡萄糖代谢。填充符号为13C和开放符号是12C.该图显示了13C之后，葡萄糖通过糖酵解、甘氨酸合成和CAC的多次循环进行代谢。数字是指碳的位置。在底部，光谱显示了13标记在位置4（S，单峰）或位置3和4（D34，3-4双峰）的谷氨酸的C核磁共振谱，详见补充实验程序。缩写：Glc，葡萄糖；Glc-6-P，葡萄糖-6-磷酸；GLY，甘氨酸；PYR，丙酮酸；LAC，乳酸；Ac-CoA，乙酰-CoA；CIT，柠檬酸盐；α-KG，α-酮戊二酸；OAA，草酰乙酸；GLU，谷氨酸；GLN、谷氨酰胺；乳酸脱氢酶；丙酮酸脱氢酶；GS，谷氨酰胺合成酶。（B） 注射[1,6的M-2 HOT小鼠的脑和（C）肿瘤光谱-13C] 葡萄糖。插图为GLU和GLN C2、C3和C4。本文中所有光谱的化学位移分配均相同：1,NAA C2；2,天冬氨酸C2；三，丙氨酸C2；4,牛磺酸C1；5,甘氨酸C2；6,NAA C3；7,GABA C4；8,肌酸C2；9,天冬氨酸C3；10,牛磺酸C2；11,GABA C2；12–13,未分配；14,γ-氨基丁酸C3；15,NAA C6；16,乳酸C3。缩写：S，singlet；D、 双股；T、 三胞胎；Q、 四重奏；ppm，百万分之一。
图4
图4。[U的代谢-13C] HOT和周围大脑中的葡萄糖
（A） [U的图解-13C] 葡萄糖代谢。有关详细信息和缩写，请参见图3A的图例和补充实验程序。（B） 注射[U的M-2 HOT小鼠的脑和（C）肿瘤光谱-13C] 葡萄糖。插入物为谷氨酸（GLU）和谷氨酰胺（GLN）C2、C3和C4。（D） 肿瘤和周围大脑中碳2、3和4的谷氨酰胺面积与谷氨酸面积的比值。数据是六只小鼠的平均值和S.E.M.，三个HOT品系各两只。统计分析：Wilcoxon符号秩检验*，第页<0.05. （E）顶部，HOT系肿瘤（T）和周围脑（B）中的谷氨酰胺合成酶（GS）western blot。底部两个人脑样本（HuB1、HuB2）、三个小鼠脑样本（MoB1–MoB3）和三个HOT（M-1至M-3）中的GS酶活性。MoB3是肿瘤M-1周围的脑组织。数据是每个样本三个重复的平均值和S.D。（F） 肿瘤和脑提取物中GLN和GLU的总丰度（n=9），通过高效液相色谱法测定。数据为平均值和S.D.*，p<0.05；**，p<0.005，学生t检验。（G） 由GBM（n=81）、低度（II–III级）胶质瘤（LGG，n=37）和少突胶质瘤（Oligo，n=33）组成的组织芯片中GS表达的免疫组织化学（IHC）评分。数据为平均值和S.E.M.***，p<0.001，采用Dunnett事后检验的单因素方差分析。
图5
图5。HOT中的修复
（A） HOT肿瘤中的c-Myc IHC。（B） HOT肿瘤（T）和周围脑（B）中c-Myc和两种补体酶谷氨酰胺酶（GLS）和丙酮酸羧化酶（PC）的蛋白质丰度。（C）13注入[3,4的M-1肿瘤的C核磁共振谱-13C] 葡萄糖。该图表明，在这种输液中，如果谷氨酸和谷氨酰胺中C1信号超过C5信号，则PC激活。GLN5未被明确分配；它要么是指示的峰值，要么与ASP4共振，两者都小于GLN1峰值。
图6
图6。HOT使用葡萄糖而不是谷氨酰胺来供应柠檬酸循环
（A） [U的图解-13C] 谷氨酰胺代谢。有关详细信息和缩写，请参见图3A的图例和补充实验程序。（B） 注射[U的M-2 HOT小鼠的脑和（C）肿瘤光谱-13C] 谷氨酰胺。插入物为谷氨酸（GLU）和谷氨酰胺（GLN）C3和C4。（D） 注入[U的三种肿瘤中GLU4和LAC3多重波的扩张-13C] -谷氨酰胺。箭头突出显示乳酸的2-3倍和谷氨酸的4-5倍。（E）13输注[U的小鼠血浆谷氨酰胺、葡萄糖和乳酸中C的富集-13C] 谷氨酰胺。数据是三只耐热小鼠的平均±S.D。（F） 肿瘤外发生的代谢活动示意图，[U-13C] -谷氨酰胺转化为葡萄糖和乳酸（绿色虚线箭头），在血浆中检测到。肿瘤的后续代谢（黑色箭头）使用13C葡萄糖和/或乳酸盐来供应CAC。
图7
图7。HOT细胞在没有外源性谷氨酰胺的情况下存活和生长
（A） 在含有葡萄糖和谷氨酰胺、谷氨酰胺单独或葡萄糖单独的培养基中，由三种HOT（M-3、C419和133P）衍生的神经球培养物中的存活率和（B）活细胞数。虚线表示在实验开始时接种的细胞的数量。数据是三种独立文化的平均±S.D.（**，第页<0.005，学生t检验）。（C） 柠檬酸盐在[U培养基中培养的神经球中的质量同位素分布-13C] 葡萄糖。数据是三种独立文化的平均±S.D。（D） 谷氨酰胺在同一细胞中的质量等位异构体分布。数据是三种独立文化的平均±S.D。
请参阅PMC中的此图像和版权信息

中的注释

类似文章

  • 谷氨酰胺合成酶活性促进核苷酸生物合成并支持谷氨酰胺限制性胶质母细胞瘤的生长。
    Tardito S、Oudin A、Ahmed SU、Fack F、Keunne O、Zheng L、Miletic H、Sakariassen PØ、Weinstock A、Wagner A、Lindsay SL、Hock AK、Barnett SC、Ruppin E、M orkve SH、Lund-Johansen M、Chalmers AJ、Bjerkvig R、Niclou SP、Gottlieb E。 Tardito S等人。 自然细胞生物学。2015年12月；17(12):1556-68. doi:10.1038/ncb3272。Epub 2015年11月23日。 自然细胞生物学。2015 PMID：26595383 免费PMC文章。
  • 人脑肿瘤原位小鼠模型中通过戊糖磷酸途径、糖酵解和Krebs循环的葡萄糖代谢。
    Marin-Valencia I、Cho SK、Rakheja D、Hatanpaa KJ、Kapur P、Mashimo T、Jindal A、Vemiredid V、Good LB、Raisanen J、Sun X、Mickey B、Choi C、Takahashi M、Togao O、Pascual JM、Deberardinis RJ、Maher EA、Malloy CR、Bachoo RM。 Marin-Valencia I等人。 核磁共振生物识别。2012年10月；25(10):1177-86. doi:10.1002/nbm.2787。Epub 2012年3月1日。 核磁共振生物识别。2012 PMID：22383401 免费PMC文章。
  • [U-13 C]葡萄糖在活体人脑肿瘤中的代谢。
    Maher EA、Marin-Valencia I、Bachoo RM、Mashimo T、Raisanen J、Hatanpaa KJ、Jindal A、Jeffrey FM、Choi C、Madden C、Mathews D、Pascual JM、Mickey BE、Malloy CR、DeBerardinis RJ。 Maher EA等人。 核磁共振生物识别。2012年11月；25(11):1234-44. doi:10.1002/nbm.2794。Epub 2012年3月15日。 核磁共振生物识别。2012 PMID：22419606 免费PMC文章。
  • 线粒体底物磷酸化作为胶质母细胞瘤的能量来源：综述和假设。
    奇诺普洛斯C，田纳西州塞弗里德。 Chinopoulos C等人。 ASN神经。2018年1月至12月；10:1759091418818261. doi:10.1177/1759091418818261。 ASN神经。2018 PMID：30909720 免费PMC文章。 审查。
  • 癌症中谷氨酰胺酶和谷氨酰胺合成酶的失调。
    Matés JM、Campos-Sandoval JA、Santos-Jiménez JL、Márquez J。 Matés JM等人。 癌症快报。2019年12月28日；467:29-39之间。doi:10.1016/j.canlet.2019.09.011。Epub 2019年9月28日。 癌症快报。2019 PMID：31574293 审查。
查看所有类似文章

引用人

查看所有“被引用”文章

工具书类

    1. Cheng T，Sudderth J，Yang C，Mullen AR，Jin ES，Mates JM，DeBerardinis RJ。丙酮酸羧化酶是谷氨酰胺诱导肿瘤细胞依赖性生长所必需的。美国国家科学院院刊2011；108:8674–8679.-项目管理咨询公司-公共医学
    1. Choi C、Ganji SK、DeBerardinis RJ、Dimitrov IE、Pascual JM、Bachoo R、Mickey BE、Malloy CR、Maher EA。3T下1H-MRS在活体人脑中测量甘氨酸：在脑肿瘤中的应用。麦格纳森医学2011；66:609–618.-项目管理咨询公司-公共医学
    1. Choi C、Ganji SK、Deberardinis RJ、Hatanpaa KJ、Rakheja D、Kovacs Z、Yang XL、Mashimo T、Raisanen JM、Marin Valencia I等。通过磁共振波谱检测脑胶质瘤IDH突变患者的2-羟基戊二酸。《国家医学》2012；18:624–629.-项目管理咨询公司-公共医学
    1. DeBerardinis RJ、Lum JJ、Hatzivassiliou G、Thompson CB。癌症生物学：代谢重组刺激细胞生长和增殖。单元格元数据。2008年a；7:11–20.-公共医学
    1. DeBerardinis RJ、Mancuso A、Daikhin E、Nissim I、Yudkoff M、Wehrli S、Thompson CB。除了有氧糖酵解：转化细胞可以参与谷氨酰胺代谢，超过蛋白质和核苷酸合成的需要。美国国家科学院院刊2007；104:19345–19350.-项目管理咨询公司-公共医学

出版物类型

MeSH术语