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摘要铁死亡（Ferroptosis）是新发现的一种细胞死亡方式，由铁催化以及多聚不饱和脂肪酸的过度氧化所介导，具有独特的形态学、生物化学及遗传学等特征。尽管铁死亡的研究还处于早期阶段，其相关机制仍不清楚，但已有许多研究表明铁死亡与癌症、神经退行性疾病、局部缺血再灌注损伤等疾病有关。与正常细胞相比，肿瘤细胞对铁的需求更高，因而肿瘤细胞更容易发生由铁催化诱导的铁死亡。目前已发现多种药物，如索拉非尼、阿帕替尼、青蒿素及其衍生物等，均是通过诱导铁死亡发挥抗肿瘤作用。因此，通过药物诱导肿瘤细胞铁死亡已经成为治疗肿瘤的新策略之一。<br>　　全反式维甲酸(ATRA)是动物体内维生素A的代谢中间产物，有着广泛的药理学和生理学活性。目前，ATRA被成功应用于急性早幼粒细胞白血病的治疗，也可在胃癌中与常规化疗药物联用来延长患者总生存期。最新的研究发现，ATRA可以影响铁稳态相关蛋白的表达，如转铁蛋白受体(TFRC)、微量转铁蛋白(MTF)和铁蛋白(Fn)等。另外，ATRA还可以增强索拉非尼诱导的肝癌细胞的铁死亡。基于上述研究背景，本论文在胃癌中探究了铁死亡诱导剂的抗肿瘤作用，并分析了ATRA与铁死亡的相关性以及它对铁死亡诱导剂RSL3抗肿瘤作用的影响。主要研究结果如下:<br>　　(1)RSL3能够诱导胃癌细胞发生铁死亡<br>　　采用流式细胞术和SRB法，检测铁死亡诱导剂RSL3和Erastin对胃癌细胞的作用。结果表明，相较于Erastin，RSL3更容易诱导细胞内脂质ROS和总ROS水平上升以及细胞死亡，且这种死亡可以被铁死亡抑制剂Fer-1所抑制，而不能被自噬抑制剂BafilomycinA1、凋亡抑制剂Z-VAD-FMK和坏死抑制剂Necrostatin-1所抑制。因此，RSL3通过诱导胃癌细胞铁死亡抑制肿瘤生长。<br>　　(2)ATRA不会引起胃癌细胞铁死亡<br>　　RNA-seq结果显示，ATRA可以影响HGC-27细胞中铁死亡相关基因的表达，如上调ACSL4、GPX4和TP53等基因的转录水平以及下调TFRC、SLC7A11、ACSL3和FTH1等基因的转录水平。在HGC-27、MKN-1、BGC-823和MGC-803细胞中，Westernblot进一步证实ATRA可在一定程度上上调ACSL4的蛋白表达并下调TFRC的蛋白表达，与RNA-seq测序结果一致，但ATRA对GPX4蛋白表达的影响存在细胞差异性。通过流式细胞术和MDA试剂盒检测表明，ATRA对细胞活力、脂质ROS水平、总ROS水平和MDA含量几乎不产生影响，不会诱导胃癌细胞发生铁死亡。<br>　　(3)ATRA可以拮抗RSL3诱导的铁死亡并存在细胞差异性<br>　　采用SRB法检测发现，RSL3能够抑制AGS、BGC-823、HGC-27、MGC-803、MKN-1、MKN-45和NCI-N87这7株胃癌细胞的增殖，并呈浓度依赖性。当ATRA和RSL3合用时，ATRA可以拮抗RSL3诱导的HGC-27和MKN-1细胞死亡，而不能拮抗RSL3对其他细胞的作用。通过流式细胞术及MDA试剂盒分别检测细胞活力、脂质ROS水平、总ROS水平以及MDA含量，进一步发现ATRA可以拮抗RSL3诱导的HGC-27和MKN-1细胞铁死亡，而不能拮抗RSL3诱导的BGC-823和MGC-803细胞铁死亡。Westernblot检测发现，RSL3可显著下调GPX4的蛋白表达。ATRA可以拮抗RSL3在HGC-27和MKN-1细胞中对GPX4的下调作用，而在BGC-823和MGC-803细胞中不能拮抗RSL3对GPX4的下调作用。因此，ATRA可能是通过上调GPX4蛋白表达来拮抗RSL3诱导的铁死亡。此外，ATRA还可以部分拮抗RSL3对细胞克隆形成能力和细胞周期阻滞的影响，亦存在细胞差异性，这与其拮抗RSL3诱导铁死亡的作用相一致。<br>　　(4)体内实验进一步证实ATRA能够拮抗RSL3的抗肿瘤作用<br>　　构建HGC-27裸鼠移植瘤模型，在体内进一步分析ATRA和RSL3合用的抗肿瘤作用。实验结果表明，与空白对照组相比较，ATRA单药组对肿瘤生长几乎无抑制作用，RSL3单药组明显抑制了肿瘤生长。与RSL3单药组相比较，ATRA和RSL3合用组肿瘤体积不仅没有减小，反而有一定程度的增大，这一结果表明ATRA拮抗了RSL3的抗肿瘤生长作用。通过检测小鼠瘤组织进一步证实，RSL3下调了GPX4表达并提高了MDA水平，而ATRA能够拮抗RSL3引起的MDA水平的上升并恢复GPX4蛋白表达。实验中小鼠体重均无显著性差异且小鼠生长状态良好，表明药物无明显毒副作用。<br>　　综上所述，RSL3通过诱导胃癌细胞铁死亡发挥抗肿瘤作用，ATRA不能诱导胃癌细胞发生铁死亡，但可以通过上调GPX4的蛋白表达以及抑制细胞内脂质过氧化水平上升来拮抗RSL3在胃癌细胞中诱导的铁死亡，并且存在显著的细胞差异性。