<dd id="fncnt"><pre id="fncnt"></pre></dd>

  • FABP5通過降低FASN表達調控mTOR介導的自噬抑制結腸癌進展

    欄目:最新研究動態 發布時間:2024-03-06
    脂質代謝在結腸癌的發生和發展中起重要作用。在本研究中,研究了脂肪酸結合蛋白5(FABP5)在結直腸癌(CRC)中的作用......



           脂質代謝在結腸癌的發生和發展中起重要作用。在本研究中,作者研究了脂肪酸結合蛋白5(FABP5)在結直腸癌(CRC)中的作用。首先,他們觀察到CRC中FABP5顯著下調,FABP5對細胞增殖、克隆形成、體內遷移、侵襲以及腫瘤生長有抑制作用。FABP5與脂肪酸合酶(FASN)相互作用,激活泛素蛋白酶體通路,導致FASN表達和脂質積累降低,抑制mTOR信號傳導,促進細胞自噬。奧利司他是一種FASN抑制劑,在體內和體外均具有抗癌作用。此外,上游RNA去甲基化酶ALKBH5通過m6A非依賴性機制正向調控FABP5表達。該研究于2023年6月發表在《International Journal of Biological Sciences》,IF:9.2。
    技術路線


    主要研究結果
    1. CRC中FABP5下調
           FABP5在腎透明細胞癌和肝癌中過表達,而在肺癌、乳腺癌和結腸癌中下調(圖1A)。此外,腫瘤中FABP5 mRNA水平低于對照組織,但差異不顯著(圖1B)。生存分析數據表明,FABP5水平較高的患者預后更好(圖1C)。作者最初創建了由90個CRC和腫瘤周圍組織組成的腫瘤微陣列。其結果顯示FABP5在CRC中顯著下調(圖1E-1F)。


    圖1:CRC中FABP5沉默


    2. FABP5過表達與CRC細胞增殖、遷移和侵襲減少有關
           為明確FABP5是否在CRC中發揮腫瘤抑制作用,作者通過穩定轉染產生穩定過表達FABP5的HCT116和SW620細胞系。WB結果驗證了FABP5過表達的效率(圖2A)。在CCK-8和EdU實驗中,FABP5上調伴隨著細胞增殖的抑制(圖2B-2C;2F-2G)。此外,過表達FABP5的HCT116和SW620細胞克隆數量減少(圖2D-2E)。在transwell實驗中,FABP5上調抑制細胞遷移和侵襲(圖2H-2J)??傊?,FABP5在CRC中具有抗癌作用。


    圖2:FABP5過表達抑制細胞增殖、遷移和侵襲


    3. 敲低FABP5促進CRC細胞增殖、遷移和入侵
           為進一步探索FABP5在結直腸癌中的抗癌功能,作者在HCT116 和 SW620 細胞系中穩定敲低FABP5 。WB結果證實FABP5敲低效果(圖3A)。在CCK-8和EdU實驗中,FABP5下調促進細胞增殖(圖3B-3C、3F-3G)??寺⌒纬蓽y定中,FABP5抑制增加了HCT116和SW620細胞克隆數量(圖3D-3E)。transwell結果顯示,FABP5沉默促進HCT116和SW620細胞的遷移和侵襲(圖3H-3J),這些結果均支持FABP5在CRC細胞中的抑瘤作用。


    圖3:FABP5敲除促進CRC細胞惡性生物學行為。


    4. FABP5與FASN相互作用并促進泛素-蛋白酶體通路
           通過免疫沉淀和質譜聯合分析,作者共鑒定出395個與FABP5相互作用的蛋白。在這些互作蛋白中,FASN引起了作者的注意,它是一種脂肪酸合成酶。而Co-IP則證實FABP5與FASN發生互作(圖4A)。敲低FABP5導致FASN表達增加,相反,過表達FABP5誘導FASN減少(圖4B)。用CHX處理后,FASN穩定性在FABP5敲低組中增加,而在FABP5過表達組中降低。此外,MG132處理后FASN水平顯著升高(圖4C)。FASN和泛素的Co-IP結果表明,FABP5過表達導致泛素與FASN結合增加(圖4D)。然后,作者通過shRNA或奧利司他抑制FASN。FASN敲低條件下(圖4E),細胞增殖(圖4F,4H)、克隆形成(圖4G)、細胞遷移和侵襲(圖4I)受到抑制。在奧利司他處理組中也觀察到類似的結果(圖4J-4M)。以上結果表明,FABP5通過刺激泛素-蛋白酶體通路調節FASN。


    圖4:FABP5與FASN互作發揮腫瘤抑制作用


    5.敲低或抑制FASN抑制由FABP5下調激活的惡性生物學行為
           上述結果表明,FABP5下調促進CRC中的惡性生物學行為。為探討FASN上調是否介導致癌活性,作者在FABP5下調穩定轉染的細胞中進行FASN敲低或奧利司他處理。首先,WB檢測到敲低效果(圖5A)。CCK-8、克隆形成和EdU實驗表明,下調FASN或抑制其活性則抑制了由FABP5敲低促進的細胞增殖(圖5B-5F)。在transwell中,FASN沉默或抑制逆轉了由FABP5下調誘導的遷移和侵襲增加(圖5G-5H)。尼羅紅染色結果表明,FABP5過度表達減少脂質積累,而其敲低增加脂質積累(圖5I)。FASN耗竭引起FABP5沉默誘導的脂質積累減弱,突出FASN在FABP5調節惡性行為中的關鍵作用(圖5J)。此外,野生型CRC細胞中只有FASN敲除始終導致脂質積累減少(圖5K)。這些結果表明,由FABP5下調啟動的致癌進展能夠被CRC細胞中抑制FASN而恢復。


    圖5:奧利司他恢復FABP5下調誘導的CRC細胞惡性行為


    6.FABP5通過FASN介導的mTOR通路失活促進自噬
           作者對FABP5過表達和FASN敲除進行RNA-seq和脂質組學研究。與許多生物學過程和信號通路相關的基因發生失調,其中包括TGF-β、Hippo、Wnt、NF-κB和mTOR,正如RNA-seq中觀察到的一樣(圖6A)。脂質組學分析表明,FABP5和FASN通過影響脂質代謝調節自噬(圖6B,6D)。WB結果證實,FABP5上調促進自噬,而FABP5敲低抑制自噬(圖6E)。此外,FASN沉默或奧利司他處理挽救了FABP5沉默誘導的自噬抑制(圖6F)。而FABP5過表達抑制mTOR通路,FABP5敲低激活mTOR通路(圖6G)。FASN沉默和FASN抑制劑處理均使mTOR通路失活(圖6H),這些結果支持FABP5通過FASN抑制mTOR發揮腫瘤抑制作用。


    圖6:FABP5與FASN互作通過mTOR通路促進細胞自噬


    7. FABP5過表達和FASN敲除抑制體內腫瘤生長
           作者借助腫瘤異種移植物模型進一步研究FABP5和FASN在體內的作用。作者將FABP5過表達或FASN敲低載體、FABP5敲低載體加奧利司他和對照載體轉染SW620細胞,然后細胞植入裸鼠當中。注入FABP5過表達和FASN敲低載體的SW620細胞的小鼠異種移植物中,腫瘤重量和體積降低(圖7A-7F)。相反,與對照組相比,具有穩定FABP5敲低的SW620細胞顯示出腫瘤生長加速,而對照組被奧利司他抑制(圖7G-7I)。FABP5和FASN的免疫熒光染色表明FABP5在體內負向調節FASN(圖7I-7J)??傊?,以上結果支持體外和體內FABP5在FASN介導的CRC進展中發揮重要作用。


    圖7:FABP5通過體內調節FASN抑制腫瘤生長


    8. ALKBH5以m6A獨立方式調節FABP5
           接下來,作者重點研究CRC中FABP5下調機制。m6A預測服務器SRAMP揭示FABP5上豐富的m6A修飾位點。敲除m6A閱讀器(METTL3、METTL14、WTAP)和去甲基化酶(FTO和ALKBH5)后,ALKBH5缺失條件下,觀察到FABP5正向調節(圖8A、8B)。此外,ALKBH5負向調節FASN水平(圖8C-8E)。為探索ALKBH5是否通過FABP5抑制CRC,作者耗竭了ALKBH5過表達細胞中的FABP5(圖8F)。ALKBH5的抗癌作用(包括抑制細胞增殖、遷移和侵襲)通過FABP5沉默部分恢復,這表明FABP5可能是ALKBH5的下游基因(圖8G-8M)。


    圖8:ALKBH5正向調控FABP5發揮抗癌作用


    結論
           本研究表明,CRC中FABP5下調,FASN被泛素-蛋白酶體抑制所誘導激活,導致CRC通過mTOR信號調節自噬。在FABP5缺失條件下,脂質積累增加,最終加速CRC進展。作者的研究支持ALKBH5/FABP5/FASN/mTOR軸在CRC進展調節中的關鍵作用,并為該疾病的治療提供有希望的治療靶點。

    實驗方法
    細胞培養,real time Qpcr,穩定轉染,CCK,EdU,細胞遷移與增殖,WB,co-IP,RNA-seq
    參考文獻:
    Ye M, Hu C, Chen T, Yu P, Chen J, Lu F, Xu L, Zhong Y, Yan L, Kan J, Bai J, Li X, Tian Y, Tang Q. FABP5 suppresses colorectal cancer progression via mTOR-mediated autophagy by decreasing FASN expression. Int J Biol Sci. 2023 Jun 12;19(10):3115-3127. doi: 10.7150/ijbs.85285. PMID: 37416772; PMCID: PMC10321282.


    999国产精品永久免费视频,free性朝鲜娇小videos,亚洲高清国产拍精品26u,东北女人毛多水多牲交视频