揭秘非小细胞肺癌 “帮凶”:NADH:泛醌氧化还原酶核心亚基 S8(NDUFS8)的关键作用

【字体: 时间:2025年04月22日 来源:Cell Death & Disease 8.1

编辑推荐:

  非小细胞肺癌(NSCLC)死亡率高,现有治疗存在诸多问题。研究人员开展 NDUFS8 在 NSCLC 中作用的研究,发现其高表达与不良预后相关,沉默或敲除它可抑制肿瘤细胞生长。这为 NSCLC 治疗提供新靶点,意义重大。

  肺癌,这个隐匿在人们身边的健康 “杀手”,一直是医学界重点攻克的难题。其中,非小细胞肺癌(NSCLC)作为肺癌的主要亚型,更是癌症相关死亡的重要原因。目前,NSCLC 的治疗手段多样,包括手术、放疗、全身治疗和靶向治疗等。然而,这些治疗方法并非尽善尽美,存在诸如耐药性、突变适用性局限、高昂成本、脱靶效应以及获得性耐药等问题,这让众多患者和家属陷入困境,也促使科研人员不断探索新的治疗方向和分子靶点。
线粒体,作为细胞的 “能量工厂”,在 NSCLC 的发生发展中扮演着重要角色。其功能异常,尤其是线粒体功能亢进,不仅能满足肿瘤细胞快速增殖的能量需求,还可能导致肿瘤细胞对治疗产生抵抗。因此,研究线粒体相关蛋白在 NSCLC 中的作用,成为了寻找新治疗靶点的关键方向。

苏州大学附属第二医院等机构的研究人员针对这一难题展开研究,他们将目光聚焦于 NADH:泛醌氧化还原酶核心亚基 S8(NDUFS8),致力于揭示其在 NSCLC 中的神秘面纱。研究成果发表在《Cell Death and Disease》杂志上,为 NSCLC 的治疗带来了新的曙光。

在研究过程中,研究人员运用了多种关键技术方法。首先,通过单细胞 RNA 测序技术,从细胞层面深入分析 NDUFS8 的表达情况;采用定量实时荧光定量 PCR(qRT - PCR)和蛋白质免疫印迹(Western blotting)技术,精准检测基因和蛋白的表达水平;利用基因沉默(shRNA)和基因编辑(CRISPR/Cas9)技术,探究 NDUFS8 功能变化对细胞的影响;构建裸鼠移植瘤模型,研究其在体内的作用机制 。同时,研究人员还获取了患者的肿瘤组织样本和细胞样本,为研究提供了有力支撑。

研究结果如下:

  1. NDUFS8 表达与 NSCLC 预后的关系:通过对癌症基因组图谱(TCGA)数据的分析,发现 NSCLC 患者肿瘤组织中 NDUFS8 的转录本数量显著高于正常肺组织。而且,NDUFS8 的高表达与患者不良预后、更高的 N 分期以及晚期病理阶段密切相关。在局部 NSCLC 组织和多种 NSCLC 细胞中,也观察到了 NDUFS8 的过表达现象。单细胞 RNA 测序进一步证实,在 NSCLC 癌细胞中,NDUFS8 呈现上调趋势123
  2. NDUFS8 对线粒体功能的影响:利用 shRNA 沉默 NDUFS8 后,NSCLC 细胞的线粒体功能受到显著破坏。线粒体复合体 I 活性降低,细胞内 ATP 含量减少,线粒体膜电位去极化,活性氧(ROS)生成增加,脂质过氧化水平升高。敲除 NDUFS8 也得到了类似的结果,表明 NDUFS8 在维持线粒体正常功能中起着关键作用48
  3. NDUFS8 对细胞凋亡、增殖、迁移和侵袭的影响:沉默或敲除 NDUFS8 可激活 NSCLC 细胞的凋亡途径,增加 Caspase - 3 和 Caspase - 9 的活性,诱导细胞凋亡相关蛋白的裂解。同时,细胞生长、增殖、迁移和侵袭能力均受到抑制,细胞周期也被阻滞在 G1-S 期。相反,过表达 NDUFS8 则能促进 NSCLC 细胞的增殖和迁移569
  4. NDUFS8 与 Akt - mTOR 通路的关系:研究发现,NDUFS8 在激活 Akt - mTOR 信号通路中发挥重要作用。沉默或敲除 NDUFS8 会显著降低 Akt 和 S6K1 的磷酸化水平,抑制 mTOR 激酶活性。而过表达 NDUFS8 则会增加这些蛋白的磷酸化水平,激活 Akt - mTOR 通路。进一步研究表明,恢复 Akt 的激活能够部分缓解因 NDUFS8 沉默导致的细胞活力、增殖和迁移能力下降,以及细胞凋亡和死亡增加的现象712
  5. NDUFS8 对放疗敏感性的影响:研究表明,NDUFS8 与 NSCLC 的放疗抗性密切相关。沉默或敲除 NDUFS8 可增强电离辐射(IR)诱导的细胞毒性,而过表达 NDUFS8 则能减轻这种细胞毒性。这说明 NDUFS8 可能是影响 NSCLC 放疗效果的重要因素10
  6. NDUFS8 对 NSCLC 体内生长的影响:在裸鼠移植瘤实验中,向瘤内注射携带 NDUFS8 shRNA 的腺相关病毒,显著抑制了原发性 NSCLC 移植瘤的生长。同时,在处理后的组织中观察到 NDUFS8 沉默、ATP 减少、氧化损伤、增殖抑制、Akt - mTOR 失活和细胞凋亡等现象11

研究结论和讨论部分指出,NDUFS8 在 NSCLC 的发生发展中起着至关重要的促癌作用。它不仅参与维持线粒体的高功能状态,还通过激活 Akt - mTOR 通路促进肿瘤细胞的增殖、迁移和侵袭,并且与放疗抗性密切相关。这一研究成果为 NSCLC 的治疗提供了一个极具潜力的新靶点,有望开发出更有效的治疗策略,改善患者的预后。然而,目前对于 NDUFS8 在 NSCLC 放疗抗性中的具体机制仍有待进一步深入研究。未来,研究人员将继续探索,为攻克 NSCLC 这一难题不懈努力,为更多患者带来生的希望。

相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号