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肿瘤与神经之间的“孽缘”

生信人  · 公众号  · 生物  · 2025-03-10 07:08

正文

哈喽各位小伙伴们好呀,今天小编和大家一起学习 2025 2 28 发表在 Cancer Letters IF 9.1 上的综述 Nervous system in colorectal cancer

为什么小编说肿瘤和神经之间是一段孽缘呢?在结直肠癌等肿瘤的发展中,神经系统不仅通过分泌神经递质直接促进肿瘤细胞的增殖、侵袭和转移,还通过调控肿瘤微环境中的免疫、炎症和代谢状态,加速肿瘤进程。同时,肿瘤细胞分泌的生长因子可以吸引和激活神经细胞,甚至导致神经新生和外周神经侵犯,形成恶性循环。 这种相互依赖和互促的关系,犹如一段孽缘,使得神经系统与肿瘤之间形成了难以切割的联系,也为寻找新的治疗靶点提供了思路。

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1、 CRC 和外周神经系统

外周神经系统包括大脑和脊髓以外的所有神经。它主要分为躯体神经系统和自主神经系统 (ANS) ,它们将 CNS 与身体的其他部分连接起来。


1 . 1 躯体神经系统和 CRC

躯体神经系统( SNS )主要调节自愿运动功能,在 CRC 中,主要与癌症相关的慢性疼痛有关。超过 70% CRC 患者会经历慢性疼痛,这种疼痛来源于神经损伤、炎症和肿瘤直接侵入躯体神经。疼痛的加剧由神经递质如谷氨酸和物质 P SP )引发。神经阻滞疗法(如舌咽神经阻滞、外周神经阻滞)可有效缓解癌症疼痛。此外,化疗引起的外周神经病变( CIPN )是常见并发症,导致持久的疼痛和运动功能障碍。了解 SNS CRC 中的作用对改进疼痛管理和提升患者生活质量至关重要。


1 .2 自主神经系统和 CRC

自主神经系统( ANS )由交感神经系统( SNS )和副交感神经系统( PSNS )组成,在 CRC 中调节肿瘤微环境。 SNS 通过分泌去甲肾上腺素、肾上腺素等促进肿瘤的增殖和转移。去甲肾上腺素激活 CREB1-APC-Wnt/β-catenin 通路,促进 CRC 细胞生长。副交感神经系统通过乙酰胆碱与肿瘤细胞和免疫细胞作用,具有双重作用,在不同肿瘤类型中可能促进或抑制肿瘤进展。研究表明,副交感神经切除可抑制 CRC 的发生和发展,提示其在治疗中的潜力。

1. 自主神经系统在 CRC 中的作用机制


1.3 Schwann 细胞和 CRC

Schwann 细胞是外周神经系统中的胶质细胞,负责神经的发育和修复。在 CRC 中, Schwann 细胞参与肿瘤的进展和外周神经侵犯( PNI )。肿瘤细胞分泌神经生长因子( NGF ),激活 Schwann 细胞并促进神经生长。 Schwann 细胞通过分泌细胞因子如 IL-6 和趋化因子如 CCL2 ,促进肿瘤细胞的迁移和入侵。肿瘤细胞与 Schwann 细胞之间的双向作用推动了肿瘤进展。靶向 Schwann 细胞可能为 CRC 治疗提供新的策略,特别是在控制肿瘤扩散和免疫微环境方面。


2、 CRC 和肠神经系统

肠神经系统( ENS )位于人类消化道,独立调节肠道的运动、分泌和免疫功能,因而被称为 第二大脑 。其主要由梅斯纳神经丛和奥尔巴赫神经丛组成,控制消化道平滑肌、腺体和血管的活动


2 . 1 肠神经系统的结构与功能及 CRC 中的作用

肠神经系统( ENS )被誉为 第二大脑 ,独立调控胃肠运动、分泌和免疫功能。 ENS 主要由肠壁内的神经丛(如梅斯纳神经丛和奥尔巴赫神经丛)、多种神经元(包括本体感觉神经、运动神经和中间神经)以及大量肠神经胶质细胞构成。在 CRC 中, ENS 与肿瘤细胞密切相互作用,通过调节局部神经信号和微环境,影响肿瘤生长和转移。此外, ENS 与中枢神经系统及肠道菌群共同构成三方调控轴,对维持肠道稳态及癌症进程具有重要意义。


2.2 神经递质、神经肽与肠道微生态的调控

ENS 内分泌的神经递质和神经肽,如乙酰胆碱、 5- 羟色胺( 5-HT )和血管活性肠肽( VIP ),在调节胃肠功能中发挥关键作用。在 CRC 中,这些分子不仅直接影响肿瘤细胞的增殖、迁移和侵袭,还通过调控肠道微生态产生间接效应。肠道菌群的失衡可能扰乱 ENS 功能,加剧局部炎症,进而促进癌症发展。例如, 5-HT 通过激活 Wnt/β-catenin 信号通路,参与癌细胞自我更新。整体来看,神经递质与肠道微生态之间的复杂互作为 CRC 的发生和进展提供了新的调控机制。


2.3 肠神经胶质细胞、炎症免疫及 CRC ENS 的反馈影响

肠神经胶质细胞( EGCs )在 ENS 中起到支持和保护神经元的作用,同时通过分泌如 PGE2 S100B 等细胞因子,调控局部免疫和炎症状态。在 CRC 发展过程中, EGCs 在肿瘤区域内呈现高密度分布,能够促进癌症干细胞扩增和调节肿瘤相关巨噬细胞,从而参与肿瘤进程。与此同时,肿瘤侵袭可能破坏 ENS 结构,导致神经元减少和功能障碍,进而加剧局部炎症和肠道功能失调。这种双向调控表明, ENS 及其胶质细胞在 CRC 中的作用具有重要的病理学意义,也为治疗提供了潜在的新靶点。


2 .4 炎症与免疫调控

ENS 通过释放神经递质和神经肽,调节局部免疫细胞的功能和炎症反应。在 CRC 中, ENS 与免疫系统的交叉调控显得尤为关键。神经分子可抑制或激活免疫细胞,影响细胞因子的分泌,从而调节肿瘤微环境。此神经 免疫相互作用在维持肠道稳态和调控癌症进程中起重要作用,为治疗提供新思路。


2 .5 CRC ENS 的反馈影响

随着 CRC 进展,肿瘤细胞可能侵入 ENS 结构,破坏神经丛,导致特定神经元数量减少和功能障碍。肿瘤对 ENS 的破坏会引发局部炎症和肠道功能失调,反过来进一步促进肿瘤生长和转移。这种双向影响揭示了 CRC ENS 之间复杂的相互作用,为探索新的治疗靶点提供了依据。

2. 肠神经系统在 CRC 中的调控作用


3、 CRC 和中枢神经系统

中枢神经系统( CNS )由大脑和脊髓组成,通过颅神经和脊神经与外周神经系统( PNS )连接,负责信息整合、运动控制及记忆形成。由于恶性肿瘤是系统性疾病, CNS CRC 进展中发挥多层次的调控作用。


3 .1 应激与神经内分泌调控

中枢神经系统( CNS )通过下丘脑 - 垂体 - 肾上腺轴( HPA 轴)和交感 - 肾上腺髓质系统( SAS )调控应激反应。急性应激短期内可增强免疫反应,而慢性应激则会促进免疫抑制,加速肿瘤进展。在 CRC 中,慢性应激导致皮质醇、去甲肾上腺素等水平升高,激活 STAT3 β- 肾上腺素受体( β-ARs )等信号通路,促进肿瘤生长、转移和化疗耐受。此外,压力激素还能改变肿瘤微环境,影响免疫细胞功能,导致癌细胞逃避免疫监视,增加癌症恶化的风险。


3 .2 脑轴

脑轴( GBA )是 CNS 与肠神经系统( ENS )及肠道菌群之间的双向通信通路。中枢神经系统可通过 ANS HPA 轴影响肠道功能,而肠道微生物代谢产物(如短链脂肪酸)可逆向影响大脑。在 CRC 中, GBA 失衡可能导致肠道菌群紊乱,进而影响 ENS 、免疫系统及炎症状态,加速肿瘤发展。此外, GBA 的改变还可能影响 CRC 患者的认知功能、焦虑和抑郁状态,影响治疗效果和生活质量。


3 .3 情绪状态

CRC 患者常伴随焦虑、抑郁等负面情绪,这些情绪可通过 HPA 轴和 SNS 影响癌症进展。研究表明,抑郁与癌症发生率升高、治疗依从性降低及生存率下降密切相关。慢性压力可增强谷氨酸信号通路,影响前额叶皮层、杏仁核和海马区的神经活动,并促进癌细胞增殖。此外,生理节律紊乱(如昼夜节律失调)也可能通过影响神经递质和免疫功能,加速 CRC 进展。因此,心理干预可能成为 CRC 综合治疗的重要补充策略。


3 .4 CRC 对中枢神经系统的影响

CRC 不仅受 CNS 调控,还可能通过分泌细胞因子、代谢产物等影响 CNS 功能。 CRC 患者常表现出认知能力下降和神经炎症增加,这可能与肿瘤释放的炎性因子(如 IL-6 TNF-α )及 HPA 轴过度激活相关。此外, CRC 细胞可能通过影响交感神经,促进肿瘤进展,并加速癌症相关疲劳( CRF )的发生。这种双向作用表明, CRC 不仅是局部疾病,还可引起全身性神经系统变化,为 CRC 的综合治疗提供了新的研究方向。

3. CRC 和中枢神经系统

小编总结

CRC 与神经系统之间的相互作用十分复杂,包括 CRC 细胞与神经系统各组成部分的双向交流。神经系统的复杂性以及伦理限制使得肿瘤神经科学研究面临挑战。通过跨学科合作和先进技术的应用,未来对 CRC 与神经系统的研究可能提供重要信息,并促进新型治疗策略的开发。


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