《自然·代谢》:肠癌转移,葡萄糖也参与了!MD安德森癌症中心团队发现,葡萄糖+果糖共同驱动结直肠癌转移

时间:2025-09-25

研究者设计了三种糖分条件的培养基,仅20mM葡萄糖、10mM葡萄糖+10mM果糖、仅20mM果糖。用这三种培养基培养13个不同突变的CRC细胞系。与仅葡萄糖相比,葡萄糖+果糖没有显著改变细胞的生长,仅果糖则会让细胞生长不了,不过后者在正常生理条件下不会出现,所以后续实验没有考虑。

虽然不改变生长,但研究者发现,葡萄糖+果糖的组合对癌细胞迁移可谓大大的有利。

在13个细胞系中,HCT116、DLD1、RKO、HCT8这4个细胞系具有一定的迁移能力,研究者发现,它们在葡萄糖+果糖的培养下,会表现出比仅葡萄糖条件更强的迁移性。

研究者将HCT116原位注射进小鼠体内,25%葡萄糖+果糖水喂养5周会显著增加CRC灶的数量,不影响原发瘤大小。

研究者对4个迁移细胞系进行了代谢分析,发现山梨糖醇是唯一在所有细胞系中都一致升高的代谢物,增幅可达3-11倍。这些山梨糖醇,来自山梨糖醇脱氢酶(SORD)的逆反应,在多元醇通路中逆向将果糖代谢为山梨糖醇,这一过程伴随NADH消耗和NAD+生成,氧化还原状态改变。

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进一步分析发现,这一路径生成的NAD+为癌细胞的有氧糖酵解解除限速,激活甲羟戊酸途径促进迁移。给小鼠口服甲羟戊酸途径关键限速酶HMGCR抑制剂辛伐他汀,可显著减少葡萄糖+果糖喂养小鼠的肝转移。

与这一机制发现相符的是,研究者分析了CRC患者组织样本,发现CRC组织中的SORD水平显著高于临近上皮,且与转移和高级别肿瘤有关。RNA测序结果提示,样上皮亚型中SORD表达最高,与多种干细胞标志物共表达,提示SORD可能具有干细胞样功能。

不过,本研究中并未彻底厘清SORD与甲羟戊酸途径之间的机制和甲羟戊酸途径如何促进转移,有待后续研究探索。

他汀作为物的潜力已有研究,对CRC患者生存的影响则未能达成一致。研究者认为,鉴于不同患者之间SORD表达和膳食糖摄入的差异,可以考虑SORD高表达和高糖摄入患者群使用他汀的获益。

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