综述:从多维视角探讨肥胖影响乳腺癌的生物学机制
《Hormones & Cancer》:Exploring the biological mechanisms of obesity affecting breast cancer from a multidimensional perspective
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时间:2025年11月23日
来源:Hormones & Cancer
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本综述系统梳理了肥胖与乳腺癌关联的最新研究进展,从内分泌调节(如瘦素/脂联素失衡)、细胞间通讯(如脂肪细胞外泌体)、肿瘤免疫微环境(如巨噬细胞极化形成冠状结构)、肠道菌群失调(如β-葡萄糖醛酸酶影响雌激素肠肝循环)、肥胖相关基因多态性(如FTO、LEP)及生物钟紊乱等多维度,深入解析肥胖促进乳腺癌发生发展的复杂网络,为肥胖相关乳腺癌的精准防治提供新视角。
肥胖作为全球性健康挑战,通过慢性炎症和代谢紊乱显著促进乳腺癌的发病机制。尤其值得注意的是,肥胖与绝经后乳腺癌风险呈正相关,而与绝经前乳腺癌的关联存在争议,且与三阴性乳腺癌(TNBC)的独特关联提示其机制具有异质性。肥胖微环境中的激素受体信号、免疫浸润及代谢适应等背景依赖性机制,共同构成了复杂的作用网络。
脂肪组织作为内分泌器官,其功能失调导致脂联素(抗炎、抗肿瘤)水平降低,而瘦素(LEP)等促炎介质升高。LEP通过结合其受体(ObR)或与雌激素受体(ER)相互作用,激活JAK/STAT3、MAPK、PI3K/Akt等多条关键通路,促进乳腺癌干细胞(BCSCs)自我更新、上皮-间质转化(EMT)及化疗耐药。例如,LEP可上调CPT1B表达,增强脂肪酸β-氧化(FAO),进而维持BCSCs干性。此外,LEP还通过调节IL-2、IFN-γ等炎症因子影响CD4+ T细胞极化,并经由肥大细胞信号介导巨噬细胞向M1表型转化。
相反,脂联素通过AdipoR受体抑制Wnt、Akt通路,诱导MCF-7细胞凋亡,并拮抗LEP的促癌作用。临床常用药物如二甲双胍(metformin)和利拉鲁肽(liraglutide)可通过提升脂联素水平展现抗肿瘤活性。
肥胖相关的胰岛素抵抗和高胰岛素血症亦激活IGF-1/PI3K/Akt通路,在WNIN/GR-Ob肥胖大鼠模型中,IGF-1R、pAkt等高表达驱动乳腺细胞增殖与扩散。
肥胖状态下,脂肪细胞外泌体内容物改变(如Rac1信号调控)可诱导三阴性乳腺癌(TNBC)细胞发生EMT并增强侵袭能力。此外,脂肪细胞来源的囊泡通过改变基质金属蛋白酶(MMP)活性,促进MCF-7和MDA-MB-231细胞的迁移与侵袭。
脂肪细胞与免疫细胞交互作用塑造肿瘤免疫微环境:肥大脂肪细胞死亡后释放促炎因子,招募巨噬细胞并形成冠状结构(CLS),持续产生TNF-α、IL-6等炎症因子,通过TLR4信号加剧局部炎症。三维共培养模型显示,巨噬细胞条件培养基可促进脂肪细胞释放IL-1β、TNF-α,进而增强乳腺癌细胞侵袭性。
肥胖还通过促炎因子和脂联素失调诱导免疫抑制微环境:巨噬细胞M1/M2比例失衡,PD-L1上调;LEP信号促使T细胞过度表达PD-1,导致T细胞耗竭;NK细胞功能受损,Tregs增殖抑制抗肿瘤免疫,共同构建免疫抑制状态。
肥胖人群肠道菌群失调(拟杆菌门减少、厚壁菌门增加)通过短链脂肪酸(SCFA)减少和促炎信号增强,加剧慢性炎症。关键菌群代谢酶β-葡萄糖醛酸酶(GUS)活性升高,促进雌激素肠肝循环,增加血液雌激素水平,进而提升乳腺癌风险。
高脂饮食(HFD)诱导的菌群释放大量亮氨酸,激活骨髓祖细胞mTORC1信号,促进多形核髓源性抑制细胞(PMN-MDSCs)浸润,导致乳腺癌预后不良。菌群平衡还影响治疗效果:如抗生素破坏菌群稳态会降低曲妥珠单抗(trastuzumab)疗效;而菌群代谢物可增强免疫检查点阻断(ICB)疗效,通过促进CD8+ T细胞干性提升应答率。干预策略如粪便微生物移植(FMT)和益生菌补充颇具潜力,但需进一步临床验证。
FTO基因单核苷酸多态性(SNP)rs9939609与ER活性和PI3K/Akt通路相关,并通过m6A甲基化修饰调控乳腺癌细胞代谢。FTO抑制剂MO-I-500在TNBC模型中显示抗肿瘤效果。
LEP基因启动子区-2548位点多态性(如-2548AA基因型)与肥胖女性乳腺癌风险增加相关。黑皮质素4受体(MC4R)基因突变(如rs17782313)与单基因肥胖相关,但和乳腺癌关联未明确。胰岛素受体底物1(IRS-1)Gly972Arg多态性虽与胰岛素抵抗相关,却与乳腺癌死亡率无显著关联。
生物钟基因(如PER2、BMAL1)调控能量代谢和炎症过程。肥胖可下调PPAR-γ,进而通过SLC1A5破坏BMAL1表达,扰乱白色脂肪组织(WAT)生物钟。反之,昼夜节律紊乱(如轮班工作)增加肥胖和代谢疾病风险。
在乳腺癌中,PER2表达下调促进细胞过度增殖,并与BRCA1协同调控ER表达;BMAL1通过Nrf2调控抗氧化过程,并影响中性粒细胞炎症、M1/M2巨噬细胞平衡及EMT相关基因表达,从而增强乳腺癌细胞侵袭性。生物钟紊乱与肥胖、乳腺癌形成双向促进的复杂网络。
肥胖通过内分泌失调、细胞间通讯、菌群-宿主互作、基因多态性及生物钟紊乱等多维度机制,共同驱动乳腺癌进展。这些机制通过炎症因子、代谢通路和免疫调控等关键节点相互耦合,构成复杂交互网络。未来需通过多学科交叉研究,靶向这一网络开发精准干预策略,以改善肥胖相关乳腺癌患者的预后。
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