我科学家揭开果糖促进肿瘤进展机制
果糖是一种化学式与葡萄糖相同的单糖，广泛存在于天然食物中。天津医科大学肿瘤医院/天津市肿瘤研究所牛瑞芳、张飞教授团队，长期开展果糖调控代谢重编程促进肿瘤进展的分子机制探索，成功揭示了果糖调控代谢重编程促进恶性肿瘤进展的机制，相关成果近期发表在国际期刊《癌症研究》上。
据介绍，代谢重编程是恶性肿瘤的重要特征之一，从癌前病变、肿瘤生长、局部浸润到远处转移等各个阶段都伴随着癌细胞代谢表型的改变。果糖作为天然糖中较甜的一种，被广泛用作加工食品的甜味剂，特别是近几十年，其消费量急剧增加。
然而，果糖摄入过多会促进多种肿瘤的发生和进展，并导致患者预后不良。生理上，果糖通过葡萄糖转运蛋白5（GLUT5）被动地吸收到肠腔，主要在肝脏、肾脏和脂肪细胞中代谢。
“事实上，大多数正常组织很少表达GLUT5，因此不能直接利用和代谢果糖。”牛瑞芳介绍，但一些研究表明，肿瘤细胞表达GLUT5并能够代谢果糖，而且肿瘤组织中GLUT5的表达和果糖利用与肿瘤进展和患者预后相关。但迄今为止，果糖促进肿瘤进展的详细机制仍有待阐明。
据悉，此次课题组研究发现了果糖利用与PDAC进展之间的功能关联，证明GLUT5在体内和体外介导的果糖代谢维持了PDAC细胞的存活、增殖和迁移能力。在葡萄糖不足时，GLUT5介导的果糖摄取和利用有助于胰腺癌的进展。果糖不仅替代葡萄糖为PDAC细胞提供三磷酸腺苷（ATP）和碳源，还赋予细胞代谢可塑性，使其更能适应肿瘤微环境。
课题组在此前的一项研究中，确定了果糖通过增加血管生成促进肿瘤进展的直接作用和机制，为更好地了解肿瘤代谢重编程提供了可靠证据，相关成果发表在国际期刊《实验与临床癌症研究杂志》上。
两项研究结果显示，果糖一方面能够被肿瘤细胞摄取并代谢，抑制肿瘤微环境中营养缺乏导致的自噬性死亡，从而维持癌细胞的存活和增殖，赋予癌细胞的代谢可塑性。另一方面，果糖能够促进血管内皮细胞的增殖、迁移和血管生成从而促进肿瘤的生长和转移。
张飞表示，与葡萄糖不同，果糖对正常细胞的存活和生长并不是必需的，人体内仅肝脏和脂肪等少数组织表达果糖代谢相关蛋白，因而靶向果糖代谢特异治疗肿瘤是一个潜在治疗策略。
果糖是一种化学式与葡萄糖相同的单糖，广泛存在于天然食物中。天津医科大学肿瘤医院/天津市肿瘤研究所牛瑞芳、张飞教授团队，长期开展果糖调控代谢重编程促进肿瘤进展的分子机制探索，成功揭示了果糖调控代谢重编程促进恶性肿瘤进展的机制，相关成果近期发表在国际期刊《癌症研究》上。
据介绍，代谢重编程是恶性肿瘤的重要特征之一，从癌前病变、肿瘤生长、局部浸润到远处转移等各个阶段都伴随着癌细胞代谢表型的改变。果糖作为天然糖中较甜的一种，被广泛用作加工食品的甜味剂，特别是近几十年，其消费量急剧增加。
然而，果糖摄入过多会促进多种肿瘤的发生和进展，并导致患者预后不良。生理上，果糖通过葡萄糖转运蛋白5（GLUT5）被动地吸收到肠腔，主要在肝脏、肾脏和脂肪细胞中代谢。
“事实上，大多数正常组织很少表达GLUT5，因此不能直接利用和代谢果糖。”牛瑞芳介绍，但一些研究表明，肿瘤细胞表达GLUT5并能够代谢果糖，而且肿瘤组织中GLUT5的表达和果糖利用与肿瘤进展和患者预后相关。但迄今为止，果糖促进肿瘤进展的详细机制仍有待阐明。
据悉，此次课题组研究发现了果糖利用与PDAC进展之间的功能关联，证明GLUT5在体内和体外介导的果糖代谢维持了PDAC细胞的存活、增殖和迁移能力。在葡萄糖不足时，GLUT5介导的果糖摄取和利用有助于胰腺癌的进展。果糖不仅替代葡萄糖为PDAC细胞提供三磷酸腺苷（ATP）和碳源，还赋予细胞代谢可塑性，使其更能适应肿瘤微环境。
课题组在此前的一项研究中，确定了果糖通过增加血管生成促进肿瘤进展的直接作用和机制，为更好地了解肿瘤代谢重编程提供了可靠证据，相关成果发表在国际期刊《实验与临床癌症研究杂志》上。
两项研究结果显示，果糖一方面能够被肿瘤细胞摄取并代谢，抑制肿瘤微环境中营养缺乏导致的自噬性死亡，从而维持癌细胞的存活和增殖，赋予癌细胞的代谢可塑性。另一方面，果糖能够促进血管内皮细胞的增殖、迁移和血管生成从而促进肿瘤的生长和转移。
张飞表示，与葡萄糖不同，果糖对正常细胞的存活和生长并不是必需的，人体内仅肝脏和脂肪等少数组织表达果糖代谢相关蛋白，因而靶向果糖代谢特异治疗肿瘤是一个潜在治疗策略。
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