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基于非靶代谢组学研究薏苡仁脂亚微乳诱导胰腺癌细胞铁死亡的分子机制

Molecular mechanism of ferroptosis induced by Coicis Semen lipid submicron emulsion in pancreatic cancer cells based on non-target metabolomics

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摘要目的阐明薏苡仁脂亚微乳(Coicis Semen lipid submicron emulsion,CSE)调控代谢重编程诱导胰腺癌细胞铁死亡的作用机制.方法构建高脂饮食原位胰腺癌荷瘤小鼠模型,探讨CSE抗肿瘤作用;利用UPLC-MS/MS技术检测胰腺肿瘤细胞内小分子代谢物和相关差异代谢途径;采用试剂盒检测CSE对脂肪细胞与胰腺癌细胞共培养模型中胰腺癌细胞内谷胱甘肽(glutathione,GSH)、谷胱甘肽过氧化物酶4(glutathione peroxidase 4,GPX4)、脂质蓄积、过氧化水平、活性氧(reactive oxygen species,ROS)、游离脂肪酸(free fatty acid,FFA)、亚铁离子、线粒体形态、线粒体膜电位(mitochondrial membrane potential,MMP)的影响;免疫组化染色、组织染色检测胰腺肿瘤组织内GPX4和溶质载体家族7成员11(recombinant solute carrier family 7,SLC7A11)的表达、脂质蓄积及脂质过氧化水平.结果CSE能够显著抑制胰腺肿瘤的生长(P＜0.001);影响胰腺癌细胞内谷胱甘肽代谢和甘油磷脂代谢通路(P＜0.01);增加脂肪细胞与胰腺癌细胞共培养模型中胰腺癌细胞内脂质积累、ROS和FFA水平、脂质过氧化和亚铁离子含量(P＜0.05),降低GSH、GPX4水平和MMP(P＜0.05).铁死亡抑制剂(ferrostatin-1,Fer-1)与CSE联用能逆转CSE介导的胰腺癌细胞铁死亡(P＜0.05、0.01).结论 CSE可通过诱导细胞GSH耗竭和过氧化脂质蓄积,破坏细胞内氧化还原平衡,诱导铁死亡从而抑制胰腺癌细胞生长.

作者薛帅 ^[1] 沈玲霜 ^[2] 陈俊艳 ^[2] 陈凯迪 ^[2] 陈容 ^[2] 戚雨薇 ^[2] 王杭婕 ^[2] 汪红 ^[2] 李玮 ^[3] 程桂林 ^[3] 穆朝峰 ^[2] 熊阳 ^[2] 谷满仓 ^[4] 学术成果认领

作者单位 浙江中医药大学药学院,浙江杭州 310053;浙江中医药大学附属第一医院,浙江杭州 310053;浙江大学医学院附属第一医院,浙江杭州 310006 ^[1] 浙江中医药大学药学院,浙江杭州 310053;浙江中医药大学附属第一医院,浙江杭州 310053 ^[2] 浙江中医药大学中医药科学院,浙江杭州 310053 ^[3] 浙江中医药大学药学院,浙江杭州 310053;浙江中医药大学附属第一医院,浙江杭州 310053;浙江中医药大学中医药科学院,浙江杭州 310053;浙江中医药大学松阳研究院,浙江丽水 323400 ^[4]

关键词薏苡仁脂亚微乳胰腺癌代谢组学氧化还原失衡铁死亡 Coicis Semen lipid submicron emulsion pancreatic cancer metabolomics imbalance of oxidation-antioxidation ferroptosis

分类号 R285.5

栏目名称

药理与临床

DOI 10.7501/j.issn.0253-2670.2024.21.012

发布时间 2024-11-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

基金项目

浙江省自然科学基金重点项目（LZ23H290001）；国家自然科学基金（82474338）；国家自然科学基金（82274364）；国家自然科学基金（82174095）；浙江中医药大学重点科研项目（2023JKZDZC07）