p38介导的ACSL4磷酸化通过Src十四烷基化驱动应激诱导的食管鳞状细胞癌生长

p38 mediated ACSL4 phosphorylation drives stress-induced esophageal squamous cell carcinoma growth through Src myristoylation.

作者信息Qiang Yuan, Yunshu Shi, Junyong Wang, Yifei Xie, Xiaoyu Li, Jimin Zhao, Yanan Jiang, Yan Qiao, Yaping Guo, Chengjuan Zhang, Jing Lu, Tongjin Zhao, Ziming Dong, Peng Li, Zigang Dong, Kangdong Liu
PMID40195298
发布时间2025-04-07
DOI10.1038/s41467-025-58342-z

实验完整度

包含体外细胞实验、4NQO诱导的小鼠模型及患者样本分析,通过功能获得和缺失实验验证p38/ACSL4/Src/ERK信号轴。

主要模型

ESCC细胞系KYSE150、KYSE70、KYSE450 正常食管上皮细胞HET-1A 4NQO诱导的食道癌小鼠模型 患者ESCC及癌旁组织样本

重点核对

4NQO处理浓度100 μg/mL及处理时间16周 热应激处理42°C及时间梯度 p38抑制剂SB202190使用剂量20 μM ACSL4敲低及T679A/T679D突变对细胞增殖的影响

摘要

外界刺激诱导的细胞应激反应在食管鳞状细胞癌(ESCC)的发生发展中发挥作用。本文作者表明应激诱导的p38 MAPK激活导致ACSL4磷酸化和Src十四烷基化,从而促进ESCC的肿瘤发生。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
外部刺激如何通过应激信号通路激活生长通路从而促进食管鳞状细胞癌的发生发展?
核心机制
p38磷酸化ACSL4的T679位点增强其酶活性,促进C14:0 CoA产生,进而介导Src十四烷基化并激活下游ERK信号通路,最终驱动ESCC肿瘤发生。
主要证据
体外实验显示p38与ACSL4相互作用并磷酸化T679;细胞功能实验表明ACSL4 T679D突变促进增殖;体内CDX模型和4NQO诱导小鼠模型中,ACSL4缺失抑制肿瘤生长并降低Src/ERK通路活性。
研究意义
该研究揭示了环境刺激与肿瘤增殖之间的分子联系,为ESCC的预防和治疗提供了潜在靶点。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

体外应激模型建立

模拟外界应激条件并检测相关信号通路变化

使用HET-1A、KYSE150和KYSE70细胞,分别进行热应激(42°C)和4NQO处理,通过Western blot检测应激和增殖相关信号分子的磷酸化水平。

2

p38与ERK1/2相关性验证

验证p38对ERK1/2的调控关系

使用p38抑制剂SB202190和Doramapimod处理细胞,检测ERK1/2磷酸化水平;使用ERK抑制剂SCH772984处理,检测p38磷酸化水平,并进行相关性分析。

3

p38与ACSL4相互作用鉴定

筛选并验证p38的下游靶蛋白

通过IP/MS分析筛选p38结合蛋白,并通过CO-IP、GST pull-down、BiFC等实验验证p38与ACSL4的直接相互作用,并预测和验证磷酸化位点T679。

4

ACSL4表达及临床相关性分析

评估ACSL4在ESCC中的表达及预后价值

分析GEO和GEPIA数据库中的ACSL4 mRNA表达,并通过IHC染色和Western blot检测ESCC患者组织中ACSL4蛋白水平,进行临床病理特征相关性及生存分析。

5

ACSL4功能获得与缺失实验

验证ACSL4对ESCC细胞增殖和体内肿瘤生长的影响

构建ACSL4敲低和过表达细胞系,通过MTT、集落形成、软琼脂实验检测细胞增殖能力;建立CDX小鼠模型观察肿瘤生长;并使用T679A/T679D突变体进行功能研究。

6

机制验证:ACSL4磷酸化对Src十四烷基化及ERK通路的影响

验证ACSL4 T679磷酸化是否通过Src十四烷基化激活ERK通路

通过LC-MS/MS检测C14:0 CoA水平,使用click chemistry检测Src十四烷基化水平,并通过Western blot检测Src/ERK通路蛋白磷酸化水平。

7

体内验证:Acsl4敲除小鼠模型

验证ACSL4在4NQO诱导的ESCC肿瘤发生中的必要性

构建Acsl4条件敲除小鼠,并进行4NQO诱导的食管癌模型,观察肿瘤发生率、肿瘤大小、小鼠生存率及下游信号通路的变化。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
1640培养基Biological Industries--
DMEM培养基Biological Industries--
胎牛血清VivaCell--
293T-II培养基Sino Biological Inc.--
SB202190MedChemExpressHY-10295
SP600125GLPBIOGC15344
AZD1480GLPBIOGC12504
SCH772984GLPBIOGC16001
DoramapimodSelleckS1574
SaracatinibMedChemExpressHY-10234
脂多糖Sigma-AldrichL2630
十四烷酸SigmaM3128
无脂肪酸牛血清白蛋白Equitrch-Bio Inc.BAH66
炔基十四烷酸GLPBIO--
十四烷酰辅酶ASigma870714P
十五烷酰辅酶ASigma870715P
RIPA裂解液----
BCA蛋白定量试剂盒Beyotime BiotechnologyP0011
化学发光试剂盒MeilunBio--
蛋白A/G琼脂糖磁珠Santa Cruz--
银染试剂盒Beyotime BiotechnologyP0017S
岛津LC-30A/AB SCIEX Triple Quad 4500液相色谱-串联质谱仪SHIMADZU/AB SCIEX--
沃特世BEH C18色谱柱Waters--
MTT----
结晶紫----
2×BME培养基Sigma-AldrichB9638
琼脂BD biosciences214050
IN Cell分析仪6000----
Jet Primer转染试剂----
聚凝胺Solarbio--
嘌呤霉素Solarbio--
TRIzon试剂CWBIOCW0580S
Prime Script反转录试剂盒Takara6210A
TB Green快速qPCR混合液TakaraRR820A
CFX96实时荧光定量PCR检测系统Bio-RAD--
GAPDH抗体ZSGB-BIOTA-08
β-微管蛋白抗体ZSGB-BIOTA-10
β-微管蛋白抗体HUABIOEM0103
p-AKT S473抗体CST4060S
p-p38 (T180/Y182)抗体CST9211S
p-ERK1/2 (Thr202/Tyr204)抗体CST4370S
p-STAT3 S727抗体CST9134S
p-JNK2 (T183/Y185)抗体CST4668S
总AKT抗体CST9272S
总p38抗体CST9212S
总p38抗体abcamab170099
总ERK1/2抗体CST4695S
总JNK抗体CST9252S
Ki67抗体ServicebioGB151499-100
Flag标签抗体MBLM185-3MS
V5标签抗体CST13202S
HA标签抗体Santa cruzsc-7392
GST标签抗体Santa cruzsc-138
小鼠正常IgGSanta cruzsc-2025
兔正常IgGCST2729S
ACSL4抗体proteintech--
ACSL4抗体Santa cruzsc-365230
p-ACSL4 (Thr679)抗体BiolynxAB007346-1
总Src抗体CST2108S
p-Src S416抗体CST6943S
p-Src S416抗体Gene TexGTX24816
HSPA1A抗体Santa cruzsc-59569
HSP90β抗体Abcamab203085
HSPA8抗体CUSABIOCSB-PA03249A0Rb
ACSL1抗体HuabioHA601112
ACSL3抗体Proteintech20710-1-AP
ACSL5抗体Proteintech15708-1-AP
ACSL6抗体CUSABIOCSB-PA892139LA01HU
山羊抗兔IgG H&L (HRP)ZSGB-BioZB2306
山羊抗小鼠IgG H&L (HRP)ZSGB-BioZB2305
p38α激酶Signal chem--
谷胱甘肽琼脂糖4B----
SCID/cb17小鼠Vital River Laboratory Animal Technology--
C57BL/6小鼠郑州大学动物实验中心--
啮齿动物饲料北京科奥协力饲料有限公司1016706476803973120
Acsl4fl/fl小鼠Cyagen Biosciences Inc.--
ED-L2-Cre小鼠Vitalstar Biotechnology Co., Ltd.--
SPSS 22.0----

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
细胞应激实验
热应激温度42°C,4NQO浓度50 μM,处理时间
阅读提示:Methods: Western blot
p38抑制实验
SB202190剂量20 μM,处理时间2小时;Doramapimod剂量未说明
阅读提示:Fig. 1g, Supplementary Fig. 2a
ACSL4敲低细胞构建
shRNA序列(Supplementary Table 2),感染条件
阅读提示:Methods: Lentiviral infection and transfection
C14:0 CoA检测
豆蔻酸浓度400 μM,处理时间24小时,BSA浓度2%
阅读提示:Methods: Fatty acyl-CoA analysis by LC-MS/MS
Src十四烷基化检测
炔基豆蔻酸浓度400 μM,处理时间24小时,click反应条件
阅读提示:Methods: Click chemistry
CDX模型
细胞注射量:KYSE150 5×10^6, KYSE70 7×10^6, KYSE450 1×10^7;小鼠周龄6-7周;终点肿瘤体积1000 mm³
阅读提示:Methods: Cell-derived xenograft mouse model
4NQO诱导模型
4NQO剂量100 μg/mL,处理16周,之后正常饮水10周;小鼠周龄8周;WT与CKO各处理组样本量
阅读提示:Methods: 4NQO-induced multi-stage ESCC development