微创医学杂志

期刊简介

   《微创医学》杂志是由广西壮族自治区卫生和计划生育委员会主管、广西壮族自治区医学科学信息研究所主办、同济大学微创医学研究所和北京微创医院协办的国内外公开出版发行的全国专业性医学学术期刊(国际标准刊号ISSN1673-6575,国内统一刊号CN45-1341/R)。刊发微创理论研究、微创基础医学、微创手术、内镜技术、腔镜技术、介入技术、显微外科(骨科、口腔科、眼科等)、微创美容、针灸、物能技术(介入超声、介入X线/ CT、X刀、γ刀、射频消融术等)、微创设备与器械等相关论文,欢迎从事外科、内科、妇科、骨科、耳鼻喉科、眼科、针灸科、麻醉科、神经外科、肿瘤外科、放射科、化疗科、放疗科、胸外科、泌尿外科、超声科、整形美容科等微创医学工作者撰写的论著、临床研究、经验交流、文献综述、个案报告、微创诊疗及微创医疗器械、技术革新等各类相关论文或信息动态。在本刊发表的论文是晋升职称、科研评审、成果鉴定及业绩考核的有效依据。本刊将本着读者至上的精神,在最短时间内审修稿件,安排发表。

         

Nature:肿瘤高速消耗葡萄糖的并非癌细胞,而是肿瘤组织中的巨噬细胞等免疫细胞

时间:2024-12-02 15:29:42

细胞中的糖代谢分为两种途径,一是线粒体氧化磷酸化,二是糖酵解。

1921年,德国科学家 Otto Warburg发现:癌细胞以极高的速率消耗葡萄糖;即使是在氧气充足的情况下,其糖酵解也异常活跃。这种癌细胞在有氧状态下的糖酵解方式被称之为“Warburg效应”。

近年来的癌症代谢研究均基于这个“Warburg效应”。直至2021年4月7日,美国范德堡大学医学中心的研究人员在《Nature》发表了一项颠覆性研究成果:肿瘤高速消耗葡萄糖的并非癌细胞,而是肿瘤组织中的巨噬细胞等免疫细胞。题目名为:Cell-programmed nutrient partitioning in the tumour microenvironment。

Nature:肿瘤高速消耗葡萄糖的并非癌细胞,而是肿瘤组织中的巨噬细胞等免疫细胞

研究背景

“Warburg效应”是通过正电子发射断层扫描(PET)对肿瘤组织成像的基础。癌细胞的葡萄糖代谢情况是使用葡萄糖的放射性示踪剂(FDG)来探究的。然而,FDG和PET并不能完全为研究人员提供所期望的结果。

该论文的通讯作者表示:多年以来,我一直好奇PET扫描时灵时不灵,根据我的生物学经验,肾癌应该在PET扫描成像中高亮,但实际大多数情况下是不亮的。

现在,我们已知的是肿瘤组织中除了癌细胞,还包含许多其他类型的细胞,比例免疫细胞。

于是,引发了一个大胆的猜想:肿瘤中快速消耗葡萄糖的难道并非是癌细胞?因此导致了PET成像的失灵?为了验证这个猜想,通讯作者团队开展了进一步研究。

研究方法与结果

研究者对肿瘤小鼠使用两种PET示踪剂,一种用于追踪葡萄糖,另一种用于追踪谷氨酰胺。接下来分离肿瘤组织,使用细胞表面标记蛋白和流式细胞仪将肿瘤分为各种细胞类型,检测细胞中的放射性。并在结直肠癌、肾癌、乳腺癌等在内的6种不同的肿瘤模型中进行验证。

结果显示,吸收多葡萄糖的是髓系免疫细胞(主要是巨噬细胞),其次是T细胞和癌细胞,而癌细胞吸收了多的谷氨酰胺。

Nature:肿瘤高速消耗葡萄糖的并非癌细胞,而是肿瘤组织中的巨噬细胞等免疫细胞

进一步研究发现,不同类型的细胞对葡萄糖和谷氨酰胺吸收存在差异,这是由特定的信号通路决定的,绝非因为这些营养物质的不足。

Nature:肿瘤高速消耗葡萄糖的并非癌细胞,而是肿瘤组织中的巨噬细胞等免疫细胞

总结

先前一直以为,由于癌细胞高速消耗葡萄糖,导致免疫细胞无法获得足够的葡萄糖,从而无法杀伤癌细胞。

本研究却表明,肿瘤组织中营养物质的供给并未受限。不同类型细胞消耗特定的营养物质,比如癌细胞吸收谷氨酰胺和脂肪酸,免疫细胞吸收葡萄糖。这项研究颠覆了100年来人们对癌症的基本认知。

这项研究解释了FDG、PET成像结果失灵的问题,为开发新的成像技术提供了思路。更重要的是有助于进一步开发特异性靶向疗法。