尊龙凯时品牌的研究表明,癌症细胞通过代谢重编程实现生存适应,了解药物对代谢通路的影响对于新疗法的开发至关重要。本研究结合细胞水平的代谢通量分析与分子水平的代谢组学/脂质组学技术,深入探讨两种酪氨酸激酶抑制剂——AG-879和SU1498——对白血病细胞(THP-1)代谢的调控机制。
方法与技术
1. 细胞代谢分析:使用Seahorse XF Pro实时监测线粒体呼吸(OCR)与糖酵解(ECAR),评估ATP生成速率、质子漏(Proton Leak)和线粒体备用呼吸能力(SRC)。药物处理方面,将AG-879和SU1498分别作用于THP-1细胞,时间设置为2小时和18小时,以观察急性与长期代谢效应。
2. 分子代谢分析:样本通过Bravo自动化平台进行代谢物与脂质的双相提取,并结合HILIC(极性代谢物)与反相色谱(脂质)分离。利用Agilent Revident系统进行非靶向代谢组学与脂质组学分析,配套使用MassHunter软件进行数据解析与注释。
注意:细胞数目的归一化非常重要,NovoCyte Quanteon搭配自动上样器Q确保后续细胞与分子代谢分析的多孔板实验的可靠性。
关键发现
1. 线粒体功能与代谢适应方面,AG-879导致线粒体解偶联(质子漏随时间增加),并完全失去SRC,表明细胞适应能力受到限制。而SU1498则在短期内显著增加质子漏,长期则下降并降低SRC,显示细胞通过下调TCA循环来应对代谢压力。同时,两种药物均抑制线粒体ATP生成,迫使细胞依赖糖酵解进行补偿(GlycoATP上升)。
2. 在代谢组学与脂质组学方面,SU1498显著改变了多种代谢物,其中糖酵解中间体减少(如磷酸戊糖途径代谢物),与GlycoATP升高相一致。同时,嘌呤代谢物(如尿苷、肌苷)增加,表明代谢重编程在支持核酸合成方面的重要性。此外,甘油三酯(TG)显著积累,可能通过回补反应将乙酰辅酶A转化为能量储存脂质,含多不饱和脂肪酸(PUFA)的磷脂酰肌醇(PI)也有所增加,可能影响癌细胞的信号通路。而AG-879的影响相对较弱,仅有少数代谢物与脂质显著变化,可能与SRC的完全丧失相关。
结论
通过将细胞功能与分子组学数据结合,该研究揭示了单一技术难以发现的代谢适应机制,例如SU1498通过TG的积累和PUFA-PI的重塑来应对代谢压力。线粒体解偶联与脂代谢重编程可能成为癌细胞耐药性的新靶点,为联合疗法的开发提供新的思路。
该工作流程为药物代谢机制研究提供了一套标准化方案,适用于抗癌药物筛选、毒性评估及个性化医疗中的代谢标志物发现。更多详细信息请访问尊龙凯时官方网站。