铁死亡在结直肠癌再生细胞放疗抵抗中的作用及其可能的机制

作     者：常钰涵 戈雨桐 哈文韬 魏晓为 龚涌灵 CHANG Yuhan;Ge Yutong;HA Wentao;WEI Xiaowei;GONG Yongling

作者机构：南京医科大学附属南京医院暨南京市第一医院肿瘤科江苏南京210006 

出 版 物：《中国肿瘤生物治疗杂志》 (Chinese Journal of Cancer Biotherapy)

年 卷 期：2022年第29卷第5期

页      面：426-433页

学科分类：1002[医学-临床医学] 100214[医学-肿瘤学] 10[医学] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(No.81773240) 

主　　题：结直肠癌 肿瘤再生细胞 放疗抵抗 铁死亡 谷胱甘肽过氧化物酶4 酰基辅酶A合成酶长链家族成员4 

摘      要：目的:探讨铁死亡在结直肠肿瘤再生细胞放疗抵抗中的功能和机制。方法:采用二维常规条件培养结肠癌HCT116细胞(Control细胞),同时通过机械力方法在三维纤维蛋白软胶中培养并筛选出具有高致瘤能力的肿瘤再生细胞(TRC);用不同剂量(2、4、6、8 Gy)的X-射线照射Control细胞和TRC,并通过MTS、细胞克隆实验分别检测各组细胞的存活率和增殖能力;Control细胞和TRC在采用铁死亡诱导剂(Erastin)和X-射线分别处理后,用C11-BODIPY试剂进行染色,通过共聚焦显微镜和流式细胞术观察并测定细胞的脂质过氧化水平。用qPCR法检测X-射线照射、Erastin处理对Control细胞和TRC中铁死亡相关基因谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)和酰基辅酶a合成酶长链家族成员4(ACSL4)表达的影响,用WB法检测对细胞中铁死亡相关蛋白GPX4、ACSL4表达的影响。结果:从纤维蛋白软胶中培养并筛选出高干性的TRC;用不同剂量(2、4、6、8 Gy)的X-射线照射后,Control细胞存活率较TRC显著降低(P0.05)。机制研究发现,TRC中GPX4和ACSL4在铁死亡诱导条件(X-射线照射或Erastin处理)下较Control细胞呈现出有助于抵抗的表达模式,即GPX4持续上调、ACSL4持续下调,且表现为Erastin剂量依赖性。结论:结直肠TRC可能通过高表达GPX4、低表达ACSL4来抵抗铁死亡,从而抵抗放疗。