通过基因组规模建模对结直肠癌中缺氧诱导的代谢重编程的机制性见解
Sonal Omer1, Subasree Sridhar1, D Karunagaran1
1Department of Biotechnology, Bhupat and Jyoti Mehta School of Biosciences building-1, Indian Institute of Technology Madras, Chennai, India.
Biotechnology progress
|February 18, 2025
概括
这项研究模拟了低氧条件下的结肠直肠癌 (CRC) 细胞代谢. 它揭示了氨酸代谢等关键途径的显著失调,为癌症细胞行为提供了洞察力.
科学领域:
- 代谢工程是代谢工程.
- 癌症生物学 癌症生物学
- 计算生物学 计算生物学
背景情况:
- 结直肠癌 (CRC) 中的低氧瘤微环境 (TME) 在理解细胞代谢方面提出了挑战.
- 在体内准确估计代谢流和代谢物交换是很困难的,限制了对癌细胞代谢行为的知识.
研究的目的:
- 开发和应用一个简化的基因组规模代谢模型 (GSMM) 对HCT116CRC细胞.
- 整合蛋白质组学数据和反应性物种 (RS) 反应,以模拟缺氧下的代谢行为.
- 为了研究CRC细胞中缺氧介导的代谢失调.
主要方法:
- 为HCT116CRC细胞系开发了一个特定环境的GSMM.
- 嵌入的蛋白质组学数据用于酶使用约束.
- 整合反应性物种 (RS) 反应到代谢模型中.
- 模拟的缺氧条件和分析的代谢途径失调.
主要成果:
- 该模型成功地在缺氧条件下复制了已知的HCT116细胞表型,包括华堡效应.
- 缺氧显著失调了多种代谢途径:80%的氨酸代谢,23%的尿素循环,26%的eicosanoid代谢,38%的glyoxylate和dicarboxylate代谢.
结论:
- 综合建模方法为低氧TME中的癌细胞代谢提供了宝贵的见解.
- 缺氧严重影响CRC细胞中的关键代谢途径,突出显示了潜在的治疗点.
