跳到主页内容
美国国旗

美国政府的官方网站

Dot政府

gov意味着它是官方的。
联邦政府网站通常以.gov或.mil结尾。之前分享敏感信息,确保你在联邦政府政府网站。

HTTP服务器

该站点是安全的。
这个https(https)://确保您连接到官方网站,并且您提供的任何信息都是加密的并安全传输。

访问密钥 NCBI主页 MyNCBI主页 主要内容 主导航
.2012年11月1日;11(21):3964-71.
doi:10.4161/cc.22137。 Epub 2012年9月19日。

酮体利用促进肿瘤生长和转移

附属公司

酮体利用促进肿瘤生长和转移

Ubaldo E Martinez-Outschoorn公司等。 细胞周期. .

摘要

我们之前提出分解代谢的成纤维细胞产生线粒体燃料(如酮体),以促进人类癌细胞的合成代谢生长及其转移扩散。我们将这一新范式称为“二室肿瘤代谢”。在这里,我们使用遗传学方法进一步验证了这一假设。为此,我们生成了hTERT永生化成纤维细胞,其过度表达促进酮体生成的速率限制酶,即BDH1和HMGCS2。同样,我们产生了MDA-MB-231人乳腺癌细胞,该细胞过度表达了允许酮体再利用的关键酶OXCT1/2和ACAT1/2。有趣的是,我们的结果直接表明生酮成纤维细胞分解代谢并进行自噬,同时小窝蛋白-1(Cav-1)蛋白表达缺失。此外,生酮成纤维细胞增加线粒体质量和邻近乳腺癌细胞的生长。然而,最重要的是,生酮成纤维细胞也能有效促进肿瘤生长,而肿瘤血管生成没有显著增加。最后,过度表达酮再利用所需酶的MDA-MB-231细胞显示肿瘤生长和转移能力显著增加。我们的数据提供了必要的遗传证据,证明酮体的产生和再利用推动肿瘤的进展和转移。因此,酮类抑制剂应该被设计成一种新的治疗药物,以有效治疗晚期癌症患者的肿瘤复发和转移性疾病。总之,酮体表现为肿瘤代谢产物,我们直接表明酶HMGCS2、ACAT1/2和OXCT1/2是真正的代谢癌基因。

PubMed免责声明

数字

无
图1。过表达生酮酶的成纤维细胞表现出自噬增加。使用慢病毒方法生成过表达酮原酶BDH1和HMGCS2的hTERT成纤维细胞。用HMGCS2、BDH1、组织蛋白酶B、beclin-1和LC3B抗体进行Western blot分析。值得注意的是,过度表达BDH1和HMGCS2的生酮成纤维细胞的自噬标记物组织蛋白酶B(活性形式)、beclin-1和LC3B-II(裂解形式)水平高于对照成纤维细胞。用β-肌动蛋白评估等负荷。
无
图2。与MCF7细胞共培养后,过度表达BDH1或HMGCS2的成纤维细胞显示Cav-1下调。过度表达BDH1、HMGCS2或空载体对照的成纤维细胞与MCF7细胞共培养5d。然后,固定细胞并用抗Cav-1(红色)和抗K8–18(绿色)抗体进行免疫染色。细胞核用DAPI(蓝色)染色。Cav-1染色显示在顶部面板中,以更好地了解与MCF7细胞共培养后,与与对照成纤维细胞共培养的MCF7相比,过度表达BDH1或HMGCS2的成纤维细胞显示Cav-1下调。原始放大倍数,40倍。
无
图3。与过度表达BDH1或HMGCS2的成纤维细胞共同培养可诱导MCF7细胞线粒体生物发生。过度表达BDH1、HMGCS2或空载体对照的成纤维细胞与MCF7细胞共培养5d,然后固定细胞并用抗线粒体膜(A)或HSP60(B)抗体进行免疫染色。使用抗K8–18(绿色)抗体标记MCF7细胞。(A) 线粒体膜染色(红色)显示在顶部面板中,以更好地说明成纤维细胞过度表达BDH1或HMGCS2可诱导MCF7细胞中的线粒体生物发生。(B) HSP60染色(红色)显示在顶部面板中,以更好地理解过度表达BDH1或HMGCS2的成纤维细胞促进MCF7细胞中线粒体伴侣HSP60的表达。原始放大倍数,63x。
无
图4。与过度表达BDH1或HMGCS2的成纤维细胞共同培养可增加MCF7细胞数量。GFP(+)MCF7细胞与含有BDH1、HMGCS2或空载体对照的成纤维细胞共培养5d。然后,对细胞进行胰蛋白酶化,并使用488nm激光进行流式细胞术分析,以确定GFP(+MCF7)细胞群。成纤维细胞被鉴定为GFP(-)细胞群。(A) MCF7-GFP(+)细胞和GFP(-)成纤维细胞的相对百分比。(B) MCF7细胞和成纤维细胞相对百分比的直方图表示。过度表达BDH1和HMGCS2的成纤维细胞的存在使MCF7细胞的比例增加了2倍以上*p<0.0002。
无
图5。过度表达HMGCS2的成纤维细胞促进MDA-MB-231乳腺癌细胞的肿瘤生长,而不会增加血管。(A) 评估HMGCS2的促肿瘤特性成纤维细胞,我们采用异种移植模型。HMGCS2型或将LV-105对照成纤维细胞与MDA-MB-231乳腺癌细胞共同注射到无胸腺裸鼠的侧翼。4.5周后对肿瘤进行分析。注意,与LV-105空载体对照组相比,HMGCS2过度表达成纤维细胞产生的肿瘤的重量和体积增加了2.8倍。p值如图所示。n=10。(B) 肿瘤血管生成。为了评估HMGCS2成纤维细胞是否通过增加肿瘤血管生成促进肿瘤生长,通过CD31免疫染色分析冷冻肿瘤切片。量化每个场CD31(+)血管的数量表明,与对照肿瘤相比,HMGCS2过度表达的肿瘤的血管密度没有增加。
无
图6。生成过表达酮类利用酶的MDA-MB-231细胞。使用慢病毒方法生成过表达ACAT1、ACAT2、OXCT1、OXCT 2或LV-105空载体对照的MDA-MB-231乳腺癌细胞。用异型体特异性抗体进行Western blot分析,以确认相对于空载体对照细胞ACAT1(A)、ACAT2(B)、OXCT1(C)、OXXT2(D)的过度表达。用β-肌动蛋白评估等负荷。
无
图7。乳腺癌细胞中ACAT1/2和OXCT1/2的过度表达促进肿瘤生长。(A) 肿瘤生长。将使用过表达空载体(Lv-105)、ACAT1/2或OXCT1/2的MDA-MB-231乳腺癌细胞的异种移植模型注射到裸鼠侧翼。注射后4周测量肿瘤重量和体积。注意,过表达ACAT1/2和OXCT1/2的MDA-MB-231细胞极大地促进肿瘤生长,导致肿瘤重量相对于对照细胞分别增加2倍和3倍。(B) 肿瘤血管生成。切下肿瘤冰冻切片,用抗CD31抗体进行免疫染色,并量化血管密度(每个区域的血管数)。注意,ACAT1/2的过度表达导致血管密度增加20%,而在MDA-MB-231过度表达OXCT1/2的异种移植物中未发现明显变化。
无
图8。乳腺癌细胞中ACAT1/2的过度表达促进了肺转移。我们使用MDA-MB-231细胞过度表达空载体(Lv-105)、ACAT1/2或OXCT1/2的肺转移检测模型,将其注射到裸鼠尾静脉。8周后,肺部充气并对肺转移进行评分。注意,与对照细胞和OXCT1/2过表达细胞相比,过表达ACAT1/2的MDA-MB-231细胞大大促进了肺转移。
无
图9。酮类和二室肿瘤代谢。癌相关成纤维细胞分解代谢,并经历自噬/有丝分裂。这导致通过HGMCS2和BDH同位素产生酮体,推动肿瘤基质中3-羟基丁酸的产生。然后,这些酮体通过单羧酸盐转运蛋白(MCT1/4)从基质成纤维细胞转移到邻近的癌细胞。然后,在癌细胞中,基质衍生的酮体通过代谢酶OXCT1/2和ACAT1/2转化为乙酰辅酶A。转化为乙酰辅酶A后,能量通过TCA循环和氧化线粒体代谢(OXPHOS)产生。

类似文章

引用人

工具书类

    1. Henderson ST.Ketone机构治疗阿尔茨海默病。神经疗法。2008年;5:470–80. doi:10.1016/j.nurt.2008.05.004。-内政部-项目管理咨询公司-公共医学
    1. Laffel L.Ketone小体:生理学、病理生理学和糖尿病监测应用综述。糖尿病Metab Res Rev.1999;15:412–26。doi:10.1002/(SICI)1520-7560(199911/12)15:6<412::AID-DMRR72>3.0.订单;2-8.-内政部-公共医学
    1. Guzmán M,Blázquez C。是否存在星形胶质细胞-神经元酮体穿梭器?内分泌代谢趋势。2001;12:169–73。doi:10.1016/S1043-2760(00)00370-2。-内政部-公共医学
    1. Martinez-Outschoorn UE,Sotgia F,Lisanti MP。功率激增:支持细胞“燃料”癌细胞线粒体。细胞Metab。2012;15:4–5. doi:10.1016/j.cmet.2011.12.011。-内政部-公共医学
    1. Martinez-Outschoorn UE、Pestell RG、Howell A、Tykocinski ML、Nagajyothi F、Machado FS等。“寄生”癌症代谢中的能量传递:线粒体是肿瘤细胞的动力来源和致命弱点。细胞周期。2011;10:4208–16. doi:10.4161/cc.10.24.18487。-内政部-项目管理咨询公司-公共医学

出版物类型

MeSH术语