线粒体是重要的细胞器,线粒体的结构功能异常与癌症的发生发展及治疗密切相关。线粒体为细胞提供能量,并通过产生活性氧(ROS)、代谢中间产物和还原性小分子等来调控细胞的代谢、信号转导、死亡等过程;同时,线粒体DNA(mtDNA)的异常表达与人类的肿瘤形成也存在着复杂的关联。本书围绕线粒体结构功能异常与癌症的关系,以线粒体和癌症基础理论为切入点,系统阐述线粒体动力学、线粒体相关内质网膜、ROS、线粒体代谢中间产物与表观遗传调控、信号通路、mtDNA和线粒体相关细胞死亡在癌症发生发展、诊断及治疗中的作用和机制。本书不仅有助于专业读者系统了解线粒体结构功能及其在癌症发生及诊疗中的研究进展,对其他线粒体相关疾病的机制探索和治疗研究也有一定的参考价值。
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1994.09 至1998.06, 武汉大学, 生物学基地班, 学士
2001.09 至2006.06, 武汉大学, 微生物学, 博士
1. 2006.11 至2009.03,美国Stowers Institute for Medical Reaserch,博士后
2. 2009.03 至2011.11, 美国Roswell Park Cancer Institute,助理研究员
3. 2011.11 至2015.05, 美国Virginia Commonwealth University,助理研究员
4. 2015.05 至今, 陕西师范大学生命科学学院, 教授细胞生物学/线粒体异常与肿瘤发生1. 陕西省基因组与健康学会理事
2. 美国临床肿瘤学会(ASCO)会员(211669)
3. 中国细胞生物学会会员(S236100356M)
4. 教育部学位与研究生教育评估评审专家
5. 陕西省、江西省、云南省、北京市等科技厅科技项目评审专家
6. National Science Review, Cancer letters, Molecular Cancer Therapeutics, Biochemical Pharmacology, BMC cancer, Cell & Biosci
目录
第1章 导论 1
1.1 线粒体 1
1.1.1 线粒体的发现 1
1.1.2 线粒体的结构 1
1.1.3 线粒体的生物发生 3
1.1.4 线粒体的功能 4
1.2 癌症 5
1.2.1 癌症概述 5
1.2.2 癌症发生机制 8
1.2.3 线粒体异常与癌症 10
第2章 线粒体动力学与癌症 13
2.1 线粒体动力学 13
2.1.1 线粒体动态平衡 13
2.1.2 动态平衡调控的分子机制 14
2.1.3 线粒体细胞内运动及分布 17
2.1.4 线粒体动力学与细胞功能 18
2.2 线粒体动力学与自噬 22
2.2.1 自噬 22
2.2.2 自噬与肿瘤 23
2.2.3 线粒体动力学与线粒体自噬 24
2.3 线粒体动力学与癌症发生 27
2.3.1 线粒体动力学与干细胞调控 27
2.3.2 线粒体动力学失衡与神经退行性疾病 31
2.3.3 线粒体动力学调控失衡与癌症 33
2.3.4 黑色素瘤缺乏因子2调控线粒体动力学 35
第3章 线粒体相关内质网膜调控肿瘤发生 45
3.1 细胞器间的协同作用 45
3.1.1 细胞内的细胞器接触 45
3.1.2 线粒体-细胞器接触和线粒体动力学及线粒体分布 48
3.1.3 线粒体-细胞器接触与细胞代谢 50
3.2 MAM 50
3.2.1 MAM的结构组成 50
3.2.2 MAM的功能 54
3.2.3 MAM调控线粒体的生理机能 56
3.2.4 MAM的其他功能 58
3.3 MAM异常与疾病 59
3.3.1 MAM与神经退行性疾病 59
3.3.2 MAM在骨骼肌和心肌生理病理学中的作用 61
3.3.3 MAM与糖尿病 61
3.3.4 MAM与衰老 62
3.4 MAM与癌症 64
3.4.1 MAM参与肿瘤干细胞干性维持 64
3.4.2 MAM促进癌症发生 64
3.4.3 黑色素瘤缺乏因子2调控MAM 65
3.4.4 MAM在癌症治疗中的作用 66
第4章 线粒体氧化应激与肿瘤发生 74
4.1 细胞氧化还原调控 74
4.1.1 活性氧的定义及种类 74
4.1.2 活性氧的产生与调控 75
4.1.3 氧化应激激活信号通路 79
4.2 活性氧调控线粒体动力学 82
4.2.1 活性氧调控线粒体形态结构 82
4.2.2 活性氧调控线粒体自噬 83
4.3 活性氧与肿瘤治疗 85
4.3.1 活性氧促进肿瘤信号转导 86
4.3.2 活性氧促进抗肿瘤信号转导 86
4.3.3 靶向活性氧抗肿瘤 87
4.3.4 靶向抗氧化系统抗肿瘤 88
第5章 线粒体代谢与肿瘤 96
5.1 细胞代谢概述 96
5.1.1 细胞代谢 96
5.1.2 线粒体代谢途径 98
5.2 线粒体代谢与线粒体动力学 103
5.2.1 线粒体动力学的代谢调节 103
5.2.2 线粒体动力学对新陈代谢的调控 104
5.3 线粒体代谢与表观遗传调控 108
5.3.1 表观遗传 108
5.3.2 代谢产物与染色质修饰 109
5.3.3 线粒体分裂促进细胞组蛋白酰基化修饰 117
5.4 线粒体代谢与癌症治疗 118
5.4.1 代谢物在癌症的表观遗传重塑过程中发挥关键作用 118
5.4.2 靶向线粒体代谢的酶精准治疗癌症 119
5.4.3 靶向乙酰化治疗癌症 120
5.4.4 靶向甲基化进行癌症治疗 121
5.4.5 膳食干预调控细胞表观遗传 122
第6章 线粒体与细胞信号转导 130
6.1 线粒体是细胞信号转导中枢 130
6.1.1 线粒体感知细胞信号 130
6.1.2 线粒体整合信号 133
6.1.3 线粒体输出信号 136
6.2 WNT信号通路与线粒体 140
6.2.1 WNT信号通路 140
6.2.2 WNT信号通路调控线粒体结构与功能 141
6.2.3 线粒体调控WNT信号通路 142
6.2.4 线粒体通过WNT信号通路调控肿瘤发生 143
6.3 线粒体与Ca2+信号通路调控 144
6.3.1 Ca2+信号通路 144
6.3.2 Ca2+信号通路影响线粒体动力学 145
6.3.3 线粒体动力学调控Ca2+信号通路 146
6.3.4 Ca2+信号通路促进癌症发展 147
第7章 线粒体DNA与癌症 154
7.1 线粒体DNA 154
7.1.1 线粒体基因组 154
7.1.2 mtDNA的转录 158
7.1.3 线粒体蛋白质合成 160
7.1.4 mtDNA的复制 162
7.2 线粒体DNA突变与癌症 164
7.2.1 线粒体DNA与人类疾病 164
7.2.2 癌症中线粒体DNA基因突变 165
7.2.3 线粒体DNA突变促进癌症发生 167
7.2.4 线粒体DNA突变与癌症治疗 169
7.2.5 线粒体-细胞核互作促进癌症发展 172
第8章 线粒体与细胞死亡 178
8.1 细胞死亡 178
8.1.1 非程序性细胞死亡 179
8.1.2 程序性细胞死亡 179
8.1.3 细胞死亡与人类疾病 186
8.2 细胞凋亡 187
8.2.1 细胞凋亡的信号调控 188
8.2.2 线粒体凋亡相关蛋白的调控 189
8.2.3 细胞凋亡与癌症治疗 193
8.3 铁死亡 198
8.3.1 铁死亡概述 198
8.3.2 线粒体代谢与铁死亡 200
8.3.3 铁死亡与癌症发生 202
8.3.4 靶向铁死亡治疗肿瘤 202