NEK2通过Keap1/Nrf2调控HMOX1表达影响胃癌细胞铁死亡敏感性

NEK2是一种丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶，参与调控多种肿瘤的进展。我们之前的研究发现NEK2在胃癌中高表达，并提示患者预后较差。然而，其在胃癌中的作用和机制研究较少。在本研究中，我们在体外建立了由RSL3或Erastin诱导的AGS细胞铁死亡模型，并通过siRNA敲低NEK2、HMOX1、Nrf2。使用检测试剂盒分析细胞活力、MDA水平、GSH和GSSG含量，并使用FeRhoNox™-1荧光探针、BODIPY™ 581/591 C11脂质氧化探针、CM-H2DCFDA荧光探针分别检测细胞内Fe2+、脂质过氧化和ROS水平。使用Calcein-AM/PI染色检测活死细胞比例，qRT-PCR和Western blot用于鉴定细胞中基因的mRNA和蛋白水平，免疫荧光染色用于分析Nrf2在细胞中的定位，RNA-seq用于分析mRNA表达谱的变化，并结合FerrDb数据库筛选铁死亡相关分子，以阐明NEK2对胃癌细胞铁死亡敏感性的影响。我们发现抑制NEK2可增强胃癌细胞对RSL3和Erastin诱导的铁死亡的敏感性，这体现在与单独诱导铁死亡相比，抑制NEK2联合诱导铁死亡时：细胞活力和GSH水平进一步降低，而死亡细胞比例、Fe2+水平、ROS水平、脂质氧化水平、MDA水平、GSSG水平和GSSG/GSH比值进一步升高。机制研究发现，抑制NEK2可促进铁死亡相关基因HMOX1的表达，并通过增加HMOX1增强胃癌细胞对铁死亡的敏感性。进一步的机制研究发现，抑制NEK2可促进Keap1的泛素化和蛋白酶体降解，增加细胞核中Nrf2的水平，从而促进HMOX1的表达。本研究证实NEK2可通过Keap1/Nrf2信号调控HMOX1表达，进而影响胃癌细胞对铁死亡的敏感性，丰富了NEK2在胃癌中的作用和机制。