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重大发现!FSP1 或成转移性胃癌治疗新靶点
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年03月13日 来源:Cell Communication and Signaling 8.2
在癌症的世界里,胃癌是一位 “狠角色”。它在全球恶性肿瘤的舞台上,发病率稳居前五,死亡率更是跻身前三甲。2020 年,全球新增胃癌患者超 100 万,近 76.9 万人因此失去生命。早期胃癌若能被发现,患者 5 年生存率超 90% ,可它就像个 “隐身侠”,初期症状隐匿,公众对筛查又不够重视,导致很多患者确诊时已到晚期,癌细胞发生了腹膜转移,此时 5 年生存率骤降至不足 20%。
为了攻克这一难题,广州医科大学的研究人员踏上了探索之旅。他们的研究成果发表在《Cell Communication and Signaling》杂志上,为转移性胃癌的治疗带来了新希望。
研究人员采用了多种技术方法。通过 CRISPR-Cas9 基因编辑技术构建基因敲除细胞系,探究基因功能;运用免疫印迹(Western blotting)技术检测蛋白表达水平;借助脂质组学(Lipidomics)分析脂质代谢变化;利用动物实验评估肿瘤细胞在体内的转移能力。
研究结果如下:
锚定非依赖生长诱导胃癌细胞铁死亡:研究人员将胃癌细胞进行悬浮培养,模拟其在体内脱离细胞外基质的状态。结果发现,与正常贴壁生长的细胞相比,悬浮培养的 BGC823、SGC7901、AGS 和 HGC27 细胞内 NADPH 和 GSH 生成减少,脂质过氧化水平显著升高,丙二醛(MDA,脂质过氧化的标志物)含量增加,细胞死亡增多。而铁死亡抑制剂 Lip-1 和 Fer-1 能够有效减轻细胞死亡,这表明锚定非依赖生长可诱导胃癌细胞发生铁死亡,抑制铁死亡能增强胃癌细胞的悬浮生长能力。
脂质滴减轻胃癌细胞悬浮生长时的铁死亡:研究人员观察到,胃癌细胞在悬浮培养后,中性脂质在脂滴中大量积累,三酰甘油(TAG)水平显著上升。通过脂质质谱分析发现,细胞内多不饱和脂肪酸(PUFAs)主要存在于 TAG 中,在磷脂中含量较低,这暗示脂滴可能在减轻脂质过氧化中发挥作用。进一步实验表明,油酸(OA)或脂肪细胞共培养诱导脂滴积累后,能减轻悬浮培养导致的细胞死亡和脂质 ROS 水平升高,还能抑制由 RSL3 诱导的铁死亡以及脂质 ROS 的产生。
GPD1/1L 介导脂质滴积累赋予铁死亡抗性:研究人员对参与甘油三酯合成的关键酶进行检测,发现悬浮培养条件下,BGC823 和 SGC7901 细胞中 GPD1 和 GPD1L 显著上调,OA 处理也能诱导其表达增加。利用 CRISPR/Cas9 系统构建 GPD1 和 GPD1L 双敲除细胞系后,细胞在悬浮培养时甘油三酯合成和脂滴形成能力下降,脂质过氧化水平和 4-HNE(脂质过氧化的终产物)水平升高,OA 对细胞活力的保护作用减弱,对铁死亡诱导剂 RSL3 的敏感性增加。这表明 GPD1 和 GPD1L 在脂滴形成中起重要作用,并且参与调节胃癌细胞对铁死亡的抗性。
积累的脂质滴抑制 FSP1 的泛素化:研究发现,OA 或脂肪细胞共培养可使胃癌细胞中 FSP1 表达显著上调,且部分 FSP1 定位于脂滴表面。qPCR 检测显示,脂滴积累对 FSP1 mRNA 水平影响不大。进一步研究发现,脂质滴可能通过抑制 FSP1 的泛素化,减少其蛋白酶体降解,从而增加 FSP1 蛋白水平。
抑制 FSP1 增强胃癌细胞铁死亡:使用 FSP1 抑制剂 iFSP1 处理细胞,结果显示,FSP1 抑制可显著消除 OA 诱导的胃癌细胞铁死亡抗性。FSP1 基因敲除细胞系在悬浮生长时脂质过氧化水平升高,细胞活力下降,对 RSL3 诱导的铁死亡敏感性增加;而 FSP1 过表达细胞系则表现出增强的细胞活力和降低的脂质过氧化水平,对 RSL3 诱导的铁死亡敏感性降低。这表明抑制 FSP1 会加剧胃癌细胞的铁死亡。
敲除 FSP1 减少胃癌细胞体内腹膜转移:将敲除 FSP1 的胃癌细胞和对照细胞分别注射到裸鼠腹腔中。结果发现,FSP1 敲除显著减少了小鼠肠壁上肠系膜转移结节的形成。组织学检查显示,FSP1 缺失导致细胞增殖标志物 Ki-67 水平降低,脂质过氧化标志物 4-HNE 水平升高,这与体外实验结果一致。
研究结论表明,GPD1/1L 调节脂质滴积累,脂质滴通过抑制 FSP1 的泛素化,增强胃癌细胞对铁死亡的抗性,促进腹膜转移。这一发现揭示了脂质代谢重编程与铁死亡之间的重要关系,为胃癌腹膜转移的防治提供了新的潜在靶点。不过,研究也存在一定局限性,未来需要进一步通过体内实验和更多抑制剂研究,深入探究铁死亡在细胞死亡过程中的作用机制。
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