** 在全球范围内，乳腺癌（Breast Cancer，BC）是女性癌症相关死亡的主要原因之一，其转移机制一直是医学研究的重点。目前，尽管人们对乳腺癌的认识不断加深，但乳腺上皮细胞（MECs）向侵袭性表型转化的触发因素仍不明确。而且，代谢活动的改变与癌细胞的侵袭性和耐药性密切相关，但具体的分子机制尚未完全明晰。同时，饮食与癌症治疗效果之间的关系也存在诸多争议，例如生酮饮食对癌症化疗反应的影响在不同研究中差异较大，其潜在机制更是不清楚。在这样的背景下，为了深入了解乳腺癌细胞代谢变化及其转移的潜在机制，来自美国德克萨斯大学奥斯汀分校等机构的研究人员展开了一系列研究，相关成果发表在《Cancer & Metabolism》杂志上。
研究人员运用了多种关键技术方法。通过生物正交成像评估糖萼唾液酸化程度；采用荧光寿命成像显微镜（FLIM）对 NADH 自发荧光进行无标记代谢成像，实时监测细胞代谢表型变化；利用质谱（MS）进行代谢组学筛选，分析细胞代谢物变化；借助实时定量 PCR（rt-qPCR）检测关键酶的转录水平，探究相关代谢途径的调控机制 。
研究结果如下：
- 酮体模拟营养培养基增强糖萼唾液酸化并赋予 BC 细胞化学保护：研究人员利用生物正交点击化学成像技术，发现降低营养培养基中的葡萄糖浓度并添加酮体（3 - 羟基丁酸，HB），可使侵袭性 MDA-MB-231 BC 细胞系的唾液酸水平提高约两倍，MCF-7 细胞系也有类似变化，而非癌性 MECs（MCF-10A 细胞系）唾液酸化水平则显著降低。同时，低糖（LG）和富含 HB 的低糖（HBLG）培养基能降低 BC 细胞对化疗药物阿霉素（DOX）的敏感性，却使 MCF-10A 细胞对 DOX 更敏感，且糖萼唾液酸化程度与 DOX 介导的细胞毒性呈负相关。
- 酮体模拟营养培养基促进糖酵解表型：利用 FLIM 对 NADH 进行无标记代谢成像，结果显示 HBLG 培养基在非癌性和侵袭性 BC 细胞中均促进糖酵解。不过，DOX 处理后，不同细胞系的糖酵解反应存在差异，MDA-MB-231 细胞在 LG 和 HBLG 培养基中，DOX 处理未使其糖酵解增强，可能是其对 DOX 反应受抑制或固有糖酵解活性已达上限。
- 酮体模拟营养培养基减缓 BC 细胞增殖并促进其迁移：通过细胞计数实验发现，酮体模拟营养培养基降低了 MDA-MB-231 和 MCF-7 BC 细胞的增殖速率，却提高了非癌性 MCF-10A 细胞的增殖速率。Transwell 迁移实验表明，MDA-MB-231 细胞在 LG 和 HBLG 培养基中的迁移能力增强，而 MCF-7 和 MCF-10A 细胞因固有迁移能力差，在实验中未检测到明显的趋化迁移。
- 转录组分析证实癌细胞与非癌细胞差异反应的机制：rt-qPCR 结果显示，BC 细胞中己糖胺生物合成途径（HBP）的限速酶 GFPT1（也称为 GFAT）、参与唾液酸生物合成的酶 GNE 以及唾液酸转移酶 ST6GAL1 的表达水平，均显著高于非癌性 MCF-10A 细胞。此外，BC 细胞的脂肪酸合成酶（FASN）表达水平也更高，表明其合成脂肪酸的倾向更强。
- 糖萼唾液酸化增加直接阻碍 DOX 内化：研究人员假设糖萼唾液酸化增加可捕获或隔离 DOX 以抑制其摄取，通过荧光显微镜观察 DOX 摄取情况，发现用唾液酸酶去除糖萼上的唾液酸后，MCF-7 和 MDA-MB-231 细胞对 DOX 的摄取显著增加，证实了这一假设。
- 营养改变为酮体显著改变 BC 细胞的代谢组学谱：BODIPY 505 染色显示，将营养培养基从高糖（HG）转变为 HBLG 后，BC 细胞中的脂滴（LD）积累大幅增加，而非癌性 MCF-10A 细胞对酮体摄取后的 LD 积累极少。MALDI-MSI 代谢组学分析表明，HG 培养的细胞富含糖基代谢物，而 LG 和 HBLG 培养的细胞富含 UDP-GlcNAc 和脂质，这些变化与其他实验结果一致。
研究结论和讨论部分指出，在酮体模拟营养培养基中，BC 细胞利用唾液酸化和脂质积累的双重机制增强化疗耐药性和侵袭潜力。异常唾液酸化的超分支糖萼可促进细胞迁移和免疫逃避，脂肪酸合成 / 代谢产生的活性氧（ROS）淬灭以及甲羟戊酸（MVA）途径可能产生的胆固醇积累，共同保护肿瘤细胞免受化疗攻击。正常细胞缺乏这种机制，无法利用酮体作为营养物质，甚至可能因脂毒性死亡。因此，该研究表明生酮饮食对接受化疗的 BC 患者不安全，可能导致更多转移性病变，还会使癌细胞更具侵袭性和耐药性，增加健康细胞被化疗药物损伤的风险。此研究聚焦于代谢和致癌途径的相互作用，为理解饮食干预对癌症的影响提供了新视角，有助于为患者制定更合理的饮食方案，在乳腺癌研究领域具有重要意义。**
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