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中枢神经系统恶性脑肿瘤患者脑脊液中的代谢物

栏目:神外前沿|编辑:INC|发布时间:2022-01-06 16:42 |脑脊液

  脑脊液中的代谢产物在中枢神经系统恶性肿瘤。代谢产物是细胞生化反应的中间产物,肿瘤细胞需要大量的能量来维持细胞的增殖和生长,癌症细胞通过改变细胞代谢来获得能量,而且它们的代谢物也会影响其它的代谢途径,如糖酵解、三羧酸循环、戊糖磷酸途径、脂肪酸代谢及氨基酸代谢。

  人体代谢组学数据库中含有大约114000个水溶性和脂溶性代谢产物,生成的代谢物是可以进入血液的,在血浆、脑脊液等体液中发现异常浓度,对机体的病理生理过程有反应,对脑脊液中这些代谢产物的检测,有助于各种脑内病变的早期诊断和预后判断。

  在有氧条件下,正常细胞通过氧化磷酸化为腺嘌呤核苷三磷酸的主要来源,与正常细胞的能量代谢不同,肿瘤细胞更依赖于有氧糖酵解这一低效的能量代谢方式,从而提高乳酸含量。已有文献发现,在脑肿瘤组织中,葡萄糖和谷氨酰胺是产生能量的主要底物,肿瘤细胞通过乳酸脱氢酶将葡萄糖和谷氨酰胺转化成乳酸盐。

  异柠檬酸脱氢酶1(isocitratedehydrogenase1,IDH1)是一种存在于细胞质合过氧化物酶体中的催化酶,其转化的异柠檬酸为α-酮戊二酸,在胶质瘤中常发生IDH1突变。IDH1/2突变型胶质瘤中累积代谢产物D-2-羟戊二酸(D-2-hydroxyglutarate,D-2-HG)导致组蛋白和DNA的富甲基化,导致下游促癌基因的活化或抑制癌基因的失活,引起肿瘤的发生与发展。IDH1/2突变的胶质瘤患者脑脊液D-2-HG、柠檬酸、异柠檬酸含量显著增高。

  此外,还发现脑脊液中存在大量的代谢产物,如三羧酸循环产物、必需氨基酸色氨酸、蛋氨酸等。然而,对中枢神经系统肿瘤脑脊液代谢物差异的原因及临床应用价值的进一步研究仍有待进一步研究。颅内肿瘤常伴缺血、坏死及炎性反应,可在脑脊液中发现炎症标志物,对诊断中枢神经系统肿瘤具有一定的价值。

  结果:中枢神经原发性淋巴瘤脑脊液内有多种炎症标记物,如白介素-10、白介素受体等。从临床应用来看,与基因组学相比,代谢组学分析法具有更好的简单易行、组间对照等优点,而且核磁共振波谱分析速度快、无创、重复性强,对胶质瘤、脑脓肿等疾病的诊断有一定的指导意义。但是,由于小分子物质的检测与年龄、性别、饮食、生活方式以及伴随疾病等多因素有关,代谢组学的研究还面临着一些挑战。

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