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.2013年2月4日；1(1):7.
doi:10.1186/2049-3002-1-7。

MYC抑制后癌细胞的代谢变化

埃琳娜·安索 1, 安德鲁·R·马伦, 院长W Felsher, 何塞·马泰斯, 拉尔夫·J·德贝拉迪尼斯, Navdeep S Chandel公司
附属公司

MYC抑制后癌细胞的代谢变化

埃琳娜·安索等。 癌症代谢. .

摘要

背景：癌细胞参与有氧糖酵解和谷氨酰胺分解，部分通过激活MYC来满足其生物合成和能量需求。以前的报告描述了MYC功能丧失或获得后增殖细胞的代谢变化。然而，MYC依赖的癌细胞与其同基因分化的癌细胞之间的代谢差异在体外尚不明确。

结果：在这里，我们报道了MYC依赖性小鼠成骨肉瘤与MYC抑制诱导分化的类骨细胞之间的代谢变化。虽然成骨肉瘤细胞在MYC抑制后增加了氧气消耗和备用呼吸能力，但它们在葡萄糖和谷氨酰胺消耗以及各自对柠檬酸盐库的贡献方面表现出最小的变化。然而，谷氨酰胺在存在依赖于转氨酶的MYC的情况下显著诱导耗氧量。此外，抑制转氨酶选择性地降低了骨肉瘤MYC表达细胞的细胞增殖和存活率。类骨细胞和成骨肉瘤细胞之间的活性氧水平和细胞对活性氧诱导剂的死亡敏感性变化很小。尽管如此，线粒体靶向抗氧化剂线粒体维生素E仍能抑制MYC依赖性骨肉瘤细胞的增殖。

结论：这些数据突出表明，转氨酶和线粒体活性氧可能是MYC驱动肿瘤肿瘤治疗的诱人靶点。

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数字

图1
图1
成骨肉瘤细胞分化为成熟骨细胞MYC公司抑制。（a）在24、48、72和96小时用多西环素（20ng/mL）处理的成骨肉瘤细胞中的MYC蛋白水平。（b）用强力霉素（20纳克/毫升）治疗24小时和48小时后骨肉瘤细胞的相差显微镜照片。（c）在强力霉素（20ng/ml）治疗48小时后，用碘化丙啶（PI）染色细胞进行细胞周期分析。N=4±扫描电镜*P（P） < 0.05与0 ng/ml强力霉素相比。
图2
图2
骨细胞和MYC公司-依赖性骨肉瘤细胞。（a）采用Seahorse Bioscience XF24通量分析仪，依次注射寡霉素、FCCP和抗霉素a/鱼藤酮，测定耗氧率（OCR）。（b）在存在或不存在20 ng/mL多西环素的情况下，对骨肉瘤细胞48小时的基本耗氧率、耦合耗氧率，最大耗氧率和非耦合耗氧速率（OCR）进行评估。N=6±扫描电镜*P（P） < 0.05与0 ng/ml强力霉素相比。（c）剩余呼吸能力定义为最大呼吸减去基础呼吸。N=6±扫描电镜*P（P） < 0.05与0 ng/ml强力霉素相比。（d）线粒体膜电位由TMRE平均荧光强度（MFI）评估，并由FCCP校正。N=5±扫描电镜*P（P）与0 ng/ml多西环素相比，<0.05。
图3
图3
葡萄糖和谷氨酰胺-骨细胞的依赖性代谢MYC公司-依赖性成骨肉瘤细胞。将多西环素（20 ng/mL）添加到MYC公司-依赖性骨肉瘤细胞，培养48小时。（a）在六小时时测量葡萄糖和谷氨酰胺的消耗量以及乳酸的产生量。N=3±扫描电镜*P（P）与0 ng/ml多西环素相比，<0.05。（b）细胞在无谷氨酰胺培养基中培养1小时。通过注射谷氨酰胺（4 mM）测定OCR。N=5±扫描电镜*P（P）与20 ng/ml多西环素相比，<0.05。（c）葡萄糖和谷氨酰胺碳进入TCA循环。（d）和（e）将多西环素添加到细胞中（0或20ng/mL），孵育48小时，然后用任一U标记6小时13-葡萄糖或U13-检查谷氨酰胺和随后的柠檬酸盐池。N=3±扫描电镜*P（P）与0 ng/ml多西环素相比，<0.05。
图4
图4
MYC公司-依赖性骨肉瘤细胞依赖葡萄糖和谷氨酰胺生存。将多西环素（20 ng/mL）添加到MYC公司-依赖性骨肉瘤细胞，培养48小时。随后，将细胞置于完全培养基或葡萄糖、谷氨酰胺或两者都缺乏的培养基中。（a）48小时后评估细胞死亡。N=3±扫描电镜*P（P） < 与含有葡萄糖和谷氨酰胺的培养基相比，0.05。（b）24小时后评估细胞数量。N=3±扫描电镜*P（P） < 与含有葡萄糖和谷氨酰胺的培养基相比，0.05。（c）24小时后用roGFP2测定细胞活性氧。N=4±扫描电镜*P（P） < 与含有葡萄糖和谷氨酰胺的培养基相比，0.05。（d）评估用谷氨酰胺耗尽并补充半乳糖（10 mM）、丙酮酸（5 mM）和/或NAC（1 mM）的成骨肉瘤细胞的细胞死亡。N=3±扫描电镜*P（P） < 与含有葡萄糖和谷氨酰胺的培养基相比，0.05。（e）评估用谷氨酰胺耗尽并补充DMK（5 mM）和/或NAC（1 mM）的成骨肉瘤细胞的细胞死亡。N=4±扫描电镜*P（P） < 与不含葡萄糖和谷氨酰胺的培养基相比，0.05。（f）用DMK和多西环素同时处理的成骨肉瘤细胞48小时的细胞周期分析。N=3±扫描电镜*P（P） < 0.05与0 ng/ml强力霉素相比。（g）用DMK（0-5 mM）、谷氨酰胺（4 mM）和多西环素处理的成骨肉瘤细胞的相差显微镜照片。
图5
图5
MYC公司-依赖性骨肉瘤细胞依赖于转氨酶。将多西环素（20 ng/mL）添加到MYC公司-依赖性骨肉瘤细胞，培养48小时。（a）在不含谷氨酰胺的情况下培养细胞1小时。在添加谷氨酰胺（4 mM）、AOA（1 mM）和DMK（5 mM）后，测量OCR。N=7±扫描电镜*P（P） < 0.05与无谷氨酰胺相比。（b）多西环素处理细胞线粒体和细胞质部分GLS1、GPT2和GOT2的蛋白表达。VDAC1和微管蛋白分别是线粒体和细胞溶质部分的负荷控制因素。（c）用AOA（1 mM）治疗48小时后评估细胞增殖。N=3±扫描电镜*P（P） < 0.05，与0 mM DMK和1 mM AOA相比。（d）在DMK（0-5 mM）存在的情况下，用AOA（1 mM）治疗48小时后评估细胞死亡。N=6（控制条件）和N=3（实验条件）±SEM*P（P） < 0.05与0 mM AOA相比。
图6
图6
MYC公司-依赖性骨肉瘤细胞依赖线粒体活性氧进行细胞增殖。将多西环素（20 ng/mL）添加到MYC公司-依赖性骨肉瘤细胞，培养48小时。（a）通过线粒体靶向roGFP2的氧化来评估线粒体ROS。N=4±扫描电镜*P（P）与不使用强力霉素相比，<0.05。（b）用细胞溶质roGFP2氧化法评估细胞溶质ROS。N=4±扫描电镜。（c）用PEITC（0至100μM）处理细胞24小时，并测量细胞死亡。N=4±扫描电镜。（d）用BSO（0至100μM）处理细胞24小时，并测量细胞死亡。N=4±扫描电镜（e）用对照TPP（0.5μM）或线粒体靶向维生素E（MVE 0.5μM。N=6±扫描电镜*P（P）与TPP对照组相比<0.05。（f）在用TPP（1μM）或MVE（0.5或1μM）处理48和72小时后评估细胞增殖。N=3±扫描电镜*P（P）与1 mM TPP对照组相比，<0.05。（g）用TPP或MVE治疗48小时后评估细胞死亡。N=4±扫描电镜*P（P）与不含强力霉素的1 mM TPP对照组相比，<0.05。
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