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科研进展

张志刚团队受邀在《Current Opinion in Cell Biology》发表综述:系统阐述5-HT — “古老分子”的新命运

日期:2026-04-08

在经典认知中,5-羟色胺(5-HT)通常被视为一种神经递质,与情绪调控、睡眠节律等生理过程密切相关。然而,近年来的研究不断提示,这一“古老分子”在肿瘤中的作用远不止于此。越来越多的证据表明,5-HT在肿瘤组织及其微环境中广泛存在,并参与多层级的生物学调控过程。

近期,上海交通大学医学院附属仁济医院、上海市肿瘤研究所“肿瘤系统医学全国重点实验室”张志刚团队受邀在《Current Opinion in Cell Biology》发表综述文章,系统梳理了5-HT在肿瘤中的研究进展,并重点提出了一种全新的调控模式——serotonylation(5-HT共价修饰),为理解肿瘤发生发展提供了新的理论框架。

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长期以来,5-HT的功能主要通过受体介导的信号转导来解释。然而,该团队指出,在肿瘤环境中,5-HT不仅通过经典受体途径发挥作用,还深度参与肿瘤代谢重编程、免疫调控以及对复杂微环境的适应过程。这些发现提示,5-HT可能是一个长期被低估的关键肿瘤调控分子,其作用远超传统神经递质范畴。

真正推动该领域认知转变的,是serotonylation机制的提出与发展。该过程由转谷氨酰胺酶TGM2催化,使5-HT以共价形式连接到蛋白质的谷氨酰胺残基上,从而形成稳定的翻译后修饰。这一机制突破了传统受体信号的框架,使5-HT从一种细胞外信号分子,转变为能够直接作用于蛋白质结构与功能的调控因子。通过这一过程,5-HT可以在染色质层面调控基因表达,例如通过H3Q5ser修饰稳定转录活性状态;同时也可以作用于代谢酶和免疫相关蛋白,从而影响细胞代谢流和免疫效应功能,实现对肿瘤行为的持续性调控。

值得强调的是,本综述并非单纯的文献汇总,而是基于张志刚团队多年来在5-HT与肿瘤研究领域的系统性积累。团队此前的研究已从代谢、表观遗传以及肿瘤免疫等多个层面揭示了5-HT的功能,并逐步构建起对这一分子的整体认知。在此基础上,文章进一步整合5-HT的合成、转运、受体信号以及serotonylation等不同层级,提出一个统一模型,即细胞内5-HT水平可以通过转化为蛋白质修饰信号,从而稳定地重塑肿瘤细胞状态及其对微环境的适应能力。

从转化医学角度来看,serotonylation也为肿瘤治疗提供了新的潜在靶点。文章指出,未来可能通过调控肿瘤内5-HT水平、靶向TGM2活性,或实现特定位点的修饰干预来影响肿瘤进程。然而,这一策略仍面临重要挑战,即如何在不干扰全身5-HT正常生理功能的前提下,实现精准而选择性的调控。

总体来看,5-HT这一结构简单却高度保守的分子,其功能认知正在不断扩展。从最初被发现为血管活性物质,到被定义为神经递质,再到如今作为蛋白质翻译后修饰因子的全新角色,5-HT持续突破着既有的生物学边界。正如该综述所强调的,serotonylation的发现不仅揭示了一种新的调控层级,也预示着这一领域仍存在大量尚未被认识的重要机制。

综上,张志刚团队受邀撰写的综述系统性提出,5-HT通过serotonylation构建蛋白质层级的调控网络,正在重塑我们对肿瘤生物学的理解,并为未来机制研究与治疗策略提供了新的方向。


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