锌指E 盒结合同源盒1 通过抑制sirtuin3 影响结肠癌细胞能量代谢和转移复发的机制
膜电位,糖酵解,调节剂,1材料与方法,1细胞培养,2稳定的敲低细胞系的产生,3RT-PCR,4蛋白质印迹法,5细胞外酸化和耗氧率测量,6活性氧(ROS)产生分析,7线粒体
严冰冰 吴华星 韩嘉晟 袁胜春*结肠癌是一种消化道恶性肿瘤,其发病率在全球肿瘤中排第三位,已成为肿瘤中的第二大死亡原因。尽管在结肠癌的诊断和治疗方面已取得重大进展,但该疾病的5 年生存率仍保持在6%左右[1]。目前,临床上治疗结肠癌的方法以手术切除、化疗、放疗为主,但这些方法不足以完全跟治结肠癌[2],因此,在基因层面探究结肠癌的发病机制以进一步找寻生物疗法至关重要。
上皮-间质转化(EMT)是一种形态学上的细胞程序,其定义为从上皮状态到间充质状态的表型转化。上皮状态被认为是稳定的并且能够定殖,而间充质表型被认为是亚稳态的。长期以来,EMT 一直被认为是导致癌细胞转移的重要因素[3]。EMT 由涉及表观遗传修饰和转录控制的复杂调控网络调控[4]。锌指E 盒结合的同源盒蛋白1(ZEB1)是EMT 的重要调节剂,在调节恶性肿瘤转移方面起着至关重要的作用[5]。ZEB1 还参与结肠癌细胞基质相关特性的调节。此外,据报道ZEB1 可以调节结肠癌的遗传毒性反应和耐药性,并且是改善化疗耐药性的重要目标。ZEB1 是维持结肠癌细胞恶性特性的重要因素。
近年来,异常的癌细胞代谢在肿瘤发生和癌症进展中的功能受到越来越多的关注[6]。实体瘤细胞位于微环境中,其特征是致密的基质和有限的血管系统,导致严重的缺氧状况。为了在如此恶劣的环境下生存,癌细胞必须改变其代谢模式[7]。通过改变其代谢程序,癌细胞可以使用有限的氧气和营养供应来满足不受控制的增殖和转移需求。与正常细胞获取能量的方式不同,癌细胞依靠糖酵解途径。从三磷酸腺苷(ATP)的产生方面来看,效率并不高,但通过糖酵解,癌细胞将葡萄糖分解为小分子,以合成其他大分子[8]。此外,糖酵解产生的乳酸产生了酸性微环境,导致细胞外基质破坏,从而提供了转移优势[9]。糖酵解是通过一系列酶促反应将葡萄糖降解成丙酮酸并伴有ATP 生成的过程,一些糖酵解酶如乳酸脱氢酶和丙酮酸激酶在癌细胞转移和EMT 中起着至关重要的作用[10-11]。然而,很少报道EMT 调节剂对糖酵解的影响。
SIRT3 是一种肿瘤抑制因子,定位于线粒体,具有很强的脱乙酰酶活性,可通过多种途径抑制糖酵解。SIRT3 会脱乙酰化并激活与氧化应激有关的细胞反应中涉及的几种酶,以及调节线粒体代谢的酶,例如异柠檬酸脱氢酶(IDH)或线粒体呼吸链复合物。最近的研究表明,SIRT3 在调节线粒体的数量和质量方面也起着至关重要的作用,间接影响与线粒体稳态有关的基因,例如PGC-1α、TFAM 或与线粒体动力学相关的蛋白质[12]。先前研究表明 ......
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