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肿瘤的发生、发展不仅依赖于肿瘤细胞本身,而且也依赖肿瘤间质,特别是肿瘤相关成纤维细胞(CAF)的促肿瘤生长和转移作用。最近研究表明,CAF细胞代谢从氧化磷酸化向有氧糖酵解转变,这种代谢改变对CAF促肿瘤生长具有重要的调节作用。但是,对于CAF代谢转变机制目前了解得并不清楚。我们研究发现,转化生长因子β1(TGF-β1)诱导CAF有氧糖酵解的变化是由异柠檬酸脱氢酶3催化亚基α(IDH3α)介导的。在诱导CAF中IDH3α表达降低并引起细胞内的低氧诱导因子(HIF1-α)的表达增多,作为调控细胞糖酵解的HIF1-α累积,使细胞的葡萄糖吸收转运增强和乳酸分泌增多,同时IDH3α通过调控HIF1-α来调节NADH脱氢酶复合体α亚基4样蛋白2(NUDFA4L2)来抑制细胞线粒体的基础氧耗和最大氧耗。从临床分离的CAF中观察到IDH3α的表达降低,免疫组化分析黑色素瘤和结肠癌样品,也观察到IDH3α在CAF中表达降低。从细胞功能学上看,IDH3α低表达引起有氧糖酵解的增强在体外和体内都可以促进肿瘤细胞的生长。进一步研究发现CAF中miR-424调控了IDH3α的表达。miR-424通过与IDH3α的3’端非编码区(3’UTR)结合来调控IDH3α的表达,过表达miR-424抑制了IDH3α的表达。因此miR-424通过IDH3α调控hFB细胞的有氧糖酵解。从细胞功能学上看,miR-424过表达引起的有氧糖酵解在体内和体外促进肿瘤的生长。药物耐受是目前肿瘤治疗的另一个重大挑战,而引起药物耐受的原因有很多,其中就包括肿瘤细胞在缺氧情况下的适应性改变。而缺氧诱导肿瘤细胞对化疗药物的抵抗机制目前尚未完全清楚。我们研究发现低氧诱导使肿瘤细胞内miR-424的表达水平发生上调,并和调节细胞凋亡基因PDCD4的3’UTR结合来负调控PDCD4的表达。从功能上来说,过表达miR-424可以降低肿瘤细胞A375和HCT116对阿霉素和依托泊苷的敏感性,相反,抑制miR-424的表达后,肿瘤细胞对阿霉素诱导的凋亡明显提高。在动物实验中,过表达miR-424可以抵抗肿瘤药物引起的细胞凋亡,促进肿瘤的生长。此外,从临床乳腺癌的表达谱中也发现miR-424和PDCD4的表达存在着显著的负相关。这些结果表明miR-424可以作为治疗肿瘤的一个潜在靶点。