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BioTNT文献速递
IF 6.511 BioTNT助力生物医学研究:维生素 D 通过下调 SLC7A11 促进结直肠癌干细胞的铁死亡

IF 6.511 | BioTNT助力生物医学研究:维生素 D 通过下调 SLC7A11 促进结直肠癌干细胞的铁死亡
 
 
20232月,山东大学第二医院在国际期刊《Oxidative Medicine and Cellular Longevity》上发表的,题为“Vitamin D Promotes Ferroptosis in Colorectal Cancer Stem Cells via SLC7A11 Downregulation”的论文。Shuang Guo为第一作者,Lan Liu为通讯作者。
 
背景:结直肠癌(CRC)是一种发病率和死亡率均较高的常见恶性肿瘤。手术是 CRC 的基本治疗方法,而辅助化疗通常用于改善患者预后。最近研究表明,结直肠癌干细胞(CCSCs)在结直肠癌(CRC)的预后、化疗耐药性和治疗失败中发挥重要作用。因此,靶向 CCSCs 可能提高 CRC 的治疗效果。一些数据表明,铁死亡诱导剂可特异性靶向肿瘤中的癌症干细胞(CSCs)。维生素 DVD)在癌症治疗中具有潜在应用价值。研究表明,VD VD 受体 (VDR) 影响 CCSCs 的干性,肿瘤微环境的酸性会导致 VDR 表达减少,并通过调节 SOX2 表达影响 CRC 细胞的干性。然而,关于 VD CCSCs 铁死亡关系的信息尚不明确。因此,本研究旨在确定 VD CCSCs 铁死亡的相关性,并探讨 VD 处理的 CCSCs 铁死亡下游分子机制,包括体外和体内研究。
 
研究信息:本研究旨在探讨 VD CCSCs 铁死亡的影响。为此,我们用不同浓度的 VD 处理 CCSCs,并进行肿瘤球形成实验、透射电子显微镜观察以及测定半胱氨酸(Cys)、谷胱甘肽(GSH)和活性氧(ROS)水平。此外,通过体外和体内功能实验、西方印迹和实时定量聚合酶链反应(qRT-PCR),探讨 VD 的下游分子机制。结果显示,VD 处理显著抑制了 CCSCs 的增殖,并减少了体外肿瘤球的数量。进一步评估表明,与对照组相比,VD 处理的 CCSCs 显示出显著更高的 ROS 水平以及更低的 Cys GSH 水平,线粒体膜增厚,线粒体变窄甚至破裂。这些结果表明,VD 处理显著诱导了 CCSCs 的铁死亡。进一步研究发现,SLC7A11 过表达显著减弱了 VD 诱导的 CCSCs 铁死亡。因此,我们得出结论,VD 通过下调 SLC7A11 体外和体内诱导 CCSCs 铁死亡。这些结果为 VD 治疗 CRC 提供了新的证据,并为 VD 诱导 CCSCs 铁死亡提供了新的见解。
 
使用产品:
产品货号
产品名称
产品规格
GR0208
5*1ml
GR0209
5*1ml
2.7 蛋白质免疫印迹(Western Blotting
细胞裂解采用Sigma-Aldrich公司提供的细胞裂解液,加入BioTNT(中国上海)的Loading Buffer后,95加热15分钟使蛋白质变性。大约20μg的总蛋白通过十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)分离,并转移到聚偏二氟乙烯(PVDF)膜上(Millipore,德国达姆施塔特)。膜与一抗和二抗孵育后,使用ECL化学发光试剂(Pierce,美国伊利诺伊州伊塔斯卡)进行检测。所用一抗如下:SRY盒转录因子2SOX2)(2748S1:1000Cell Signaling,美国马萨诸塞州波士顿)、有机阳离子/肉碱转运蛋白4OCT4)(2750S1:1000Cell Signaling)、Nanog同源盒蛋白(Nanog)(3580S1:1000Cell Signaling)、SLC7A1126864-1-AP/R1:1000Proteintech,中国武汉)、谷胱甘肽过氧化物酶4GPX4)(14432-1-AP/R1:1000Proteintech)、细胞色素c氧化酶亚基IICOX2)(66351-1-Ig/M1:1000Proteintech)和β-actinTA-09/M1:5000ZSGB-BIO,中国北京)。使用ImageJ软件分析蛋白表达的灰度值,并将相对蛋白表达水平标准化至β-actin的表达水平。
 
结果:
结直肠癌干细胞(CCSCs)的表型鉴定。a悬浮干细胞表型。横纵轴标签分别为CountFITC-A#1为门标签,无四分位标签。bcCCSCs中干性标志物(SOX2OCT4Nanog)的蛋白质免疫印迹及定量分析。dCCSCs中干性标志物(SOX2OCT4Nanog)的qRT-PCR分析。数据以均值±标准差表示;**P < 0.01


 
维生素D诱导CCSCs铁死亡。a流式细胞术检测不同浓度VD处理的CCSCsROS水平。结果以百分比表示;柱状图汇总定量数据,代表三次独立实验的均值±标准差。b不同浓度VD处理的CCSCsCys水平。c不同浓度VD处理的CCSCsGSH水平。d透射电镜观察不同浓度VD处理的CCSCs。下方图像为红色区域放大图。红色箭头指示线粒体膜增厚及线粒体缩小,黄色箭头指示线粒体嵴,蓝色箭头指示破裂线粒体。上图比例尺:5μm;下图比例尺:1μm(e、f不同浓度VD处理的CCSCsGPX4SLC7A11COX2的蛋白质免疫印迹及定量分析。g不同浓度VD处理的CCSCsGPX4SLC7A11COX2qRT-PCR分析。数据以均值±标准差表示;*P < 0.05**P < 0.01


 
SLC7A11过表达增强CCSCs增殖并抑制其铁死亡。aCCK-8法检测转染sh-SLC7A11OE-SLC7A11CCSCs增殖能力。b转染sh-SLC7A11OE-SLC7A11CCSCsCys水平。c转染sh-SLC7A11OE-SLC7A11CCSCsGSH水平。d流式细胞术检测转染sh-SLC7A11OE-SLC7A11CCSCsROS水平。结果以百分比表示;柱状图汇总三次独立实验的定量数据(均值±标准差)。ef转染sh-SLC7A11OE-SLC7A11CCSCsGPX4SLC7A11COX2的蛋白质免疫印迹及定量分析。g转染sh-SLC7A11OE-SLC7A11CCSCsGPX4SLC7A11COX2qRT-PCR分析。h透射电镜观察转染sh-SLC7A11OE-SLC7A11CCSCs。下方图像为红色区域放大图。红色箭头指示线粒体膜增厚及线粒体缩小,黄色箭头指示线粒体嵴。上图比例尺:5μm;下图比例尺:1μm。数据以均值±标准差表示;*P < 0.05**P < 0.01


 
SLC7A11过表达挽救VD诱导的CCSCs体外铁死亡。a不同组别CCSCs的肿瘤球体形成。比例尺:100μmb不同组别CCSCs的肿瘤球体数量。cCCK-8法检测不同组别CCSCs的增殖能力。d不同组别CCSCsCys水平。e不同组别CCSCsGSH水平。f流式细胞术检测不同组别CCSCsROS水平。结果以百分比表示;柱状图汇总三次独立实验的定量数据(均值±标准差)。gh不同组别CCSCsGPX4SLC7A11COX2的蛋白质免疫印迹及定量分析。i不同组别CCSCsGPX4SLC7A11COX2qRT-PCR分析。数据以均值±标准差表示;*P < 0.05**P < 0.01


 
 
SLC7A11过表达挽救VD诱导的CCSCs体内铁死亡。a荷瘤裸鼠的典型照片。b切除肿瘤的典型照片。c实验期间小鼠肿瘤体积的变化。d五周后不同组别小鼠切除肿瘤的重量。e裸鼠切除肿瘤中Cys水平。f裸鼠切除肿瘤中GSH水平。g流式细胞术检测裸鼠切除肿瘤中ROS的细胞水平。结果以百分比表示;柱状图汇总三次独立实验的定量数据(均值±标准差)。hi不同组别裸鼠切除肿瘤中GPX4SLC7A11COX2的蛋白质免疫印迹及定量分析。数据以均值±标准差表示;*P < 0.05**P < 0.01


结论:本研究发现了维生素 DVD)对结直肠癌干细胞(CCSCs)铁死亡的体内外作用,揭示了 VD 通过下调 SLC7A11 诱导铁死亡的机制。我们的结果为 VD 在结直肠癌(CRC)治疗中的应用提供了新的治疗参考,并为其对铁死亡的影响提供了新的见解。 

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