头颈癌真人投注网站铁死亡的奥秘
栏目:最新研究动态 发布时间:2020-11-04
铁硫簇合功能的丧失通过上调铁饥饿反应使癌真人投注网站易发生铁死亡,但谷氧还蛋白5(GLRX5)沉默在铁死亡中的作用尚不清楚...

        铁硫簇合功能的丧失通过上调铁饥饿反应使癌真人投注网站易发生铁死亡,但谷氧还蛋白5(GLRX5)沉默在铁死亡中的作用尚不清楚。今天小编为大家介绍一篇发表于影响因子为8.579的“Theranostics”的文章“Inhibition of Glutaredoxin 5 predisposes Cisplatin-resistant Head and Neck Cancer Cells to Ferroptosis”,带大家了解GLRX5功能丧失在促进顺铂耐药头颈癌(HNC)真人投注网站铁死亡中的作用。
       在本文中,我们研究了磺胺嘧啶治疗和
GLRX5基因沉默对HNC真人投注网站系和小鼠肿瘤异种移植模型的影响。我们通过真人投注网站活力和死亡、脂质活性氧(ROS)和线粒体铁产生、不稳定铁池、mRNA/蛋白表达和丙二醛测定对此进行分析。
技术路线:

结果:
1.抑制GLRX5促进HNC真人投注网站铁性真人投注网站死亡
        Cyst(e)ine deprivation、erastin或SAS会诱导HNC真人投注网站系铁死亡。HN3和HN4真人投注网站的存活率以Cyst(e)ine deprivation的时间依赖性方式和erastin或SAS的剂量依赖性方式降低(图1A-C)。与HN3和HN4真人投注网站相比,耐顺铂的HN3R和HN4R真人投注网站对Cyst(e)ine deprivation、erastin或SAS治疗的敏感性相对较低。接下来我们验证了顺铂耐药的HNC真人投注网站铁死亡诱导剂的低敏感性是否通过抑制GLRX5来克服的。GLRX5的基因沉默显著增加了SAS诱导的铁死亡引起的HN3R和HN4R的PI阳性真人投注网站分数(图1D-F)。去铁胺预处理或与铁抑制素-1或α-生育酚联合处理可抑制真人投注网站死亡。当siGLRX5转染到两个HNC真人投注网站系中时,GLRX5的mRNA和蛋白质表达显著降低(图1G,1H)。此外,与载体对照组相比,GLRX5基因沉默也显著增加了SAS处理的癌真人投注网站的脂质ROS生成(图1G–I)。

2.GLRX5基因沉默增加铁死亡和脂质过氧化
        当shGLRX5或载体在HN4和HN4R真人投注网站中稳定转化时,经SAS处理的两种真人投注网站系中PI阳性真人投注网站分数显著增加(图2A-B)。稳定的shGLRX5转导可显著降低GLRX5的蛋白表达,但不影响xCT和GPX4这两个与铁死亡相关的关键分子(图2C)。SAS诱导HNC真人投注网站总ROS和脂质ROS水平显著升高,GSH含量降低。与非载体或载体对照组相比,随着GLRX5基因沉默,真人投注网站和脂质ROS显著增加(图2D-E)。SAS处理降低了GSH水平,但对照组和shGLRX5基因沉默的HN4R真人投注网站之间的GSH含量变化没有显著差异(图2F)。

3.抑制GLRX5可提高真人投注网站内游离铁水平
        在顺铂耐药的HN3R和HN4R真人投注网站中建立了稳定的GRX-shRNA和载体转导。SAS处理可显著提高HNC真人投注网站的不稳定铁和亚铁(Fe2+)水平。SAS治疗后LIP增加,shGLRX5转化的癌真人投注网站的LIP显著高于非载体和载体对照组(图3A-B)。SAS治疗后,shGLRX5转化的癌真人投注网站的真人投注网站和线粒体Fe2+水平显著高于对照组(图3C-D)。

4.抗GLRX5 cDNA可挽救铁死亡和游离铁增加
    用靶向于GLRX5和耐GLRX5 cDNA(GLRX5res)或无催化活性的突变GLRX5 cDNA(GLRX5res K101Q)共或不共转导的shRNA转染顺铂耐药的HN4R真人投注网站。GLRX5res转导恢复了HN4R真人投注网站中由shGLRX5稳定转导抑制的GLRX5蛋白表达(图4A)。经SAS处理的shGLRX5转导真人投注网站的PI阳性真人投注网站分数比载体对照增加更多,而在shGLRX5和GLRX5res转染的HN4R真人投注网站中,PI阳性真人投注网站百分率恢复到载体对照水平(图4B)。shGLRX5基因沉默可显著增加SAS治疗后脂质ROS、LIP、游离铁和线粒体铁的积累,GLRX5res转导可使其恢复(图4C-F)。

5.抑制GLRX5可上调缺铁反应
    在HN4R真人投注网站中建立了稳定的shGLRX5和一个抗性GLRX5res cDNA或一个无催化活性突变的GLRX5res K101Q cDNA的稳定转导。GLRX5基因沉默增强了SAS治疗后的铁饥饿反应。在稳定转染shGLRX5的HN4R真人投注网站中进行SAS处理后,TfR1和IRP2的蛋白质和mRNA表达增加,但FTH1和Fpn的蛋白质和mRNA表达减少,通过共转导耐药的GLRX5res而恢复(图5A-D)。此外,GLRX5基因沉默可显著降低乌头酸酶和α-KGDH活性,GLRX5res转导可恢复它们的活性(图5E-F)。GLRX5的蛋白质表达受到shGLRX5转导的抑制,而GLRX5res或GLRX5res K101Q则恢复了这种表达(图5G)。除了SAS治疗外,GLRX5基因沉默导致增加的PI阳性真人投注网站分数也被GLRX5res挽救(图5H)。

6.GLRX5抑制可使抗治疗HNC真人投注网站对SAS治疗敏感
    所有小鼠在肿瘤真人投注网站植入及SAS或载体治疗期间及之后均存活良好。他们在治疗28天后被死。转染载体和shGLRX5的癌真人投注网站之间的肿瘤体积和重量没有差异(图6A-B)。与载体对照组相比,SAS治疗能显著抑制体内肿瘤生长,这一点在shGLRX5转化癌真人投注网站移植的小鼠体内更为显著。对照组和SAS治疗组的体重和每日食物摄入量没有显著变化(图6C)。SAS治疗的肿瘤组织中脂质ROS、RPA和亚铁的水平显著高于载体对照组(图6D-F)。此外,SAS治疗后shGLRX5转导的肿瘤中的脂质ROS、RPA和亚铁水平的增加明显高于载体转导的肿瘤。GLRX5沉默导致TfR1增加和Fpn降低(图6G)。当肿瘤经历GLRX5沉默时,SAS治疗的肿瘤组织中脂质ROS、MDA浓度的最终产物增加更多(图6H)。

结论:
GLRX5的抑制通过增加真人投注网站内游离铁和脂质过氧化,促进铁死亡。增强的铁死亡被GLRX5res挽救。总之,GLRX5的抑制使耐治疗的HNC真人投注网站易发生铁死亡。


 


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