SREBP2通过靶向GPX4赋予结直肠癌铁死亡抵抗性

SREBP2 confers ferroptosis resistance by targeting GPX4 in colorectal cancer.

作者信息Huage Zhong, Ruiqi Chen, Tianyu Chen, Min Lin, Siqi Wen, Man Zhang, Dejun Liu, Junfeng Yu, Jinchi Chen, Bei Yi, Rong Liang, Wei Jiang, Zhao Li
PMID41518439
期刊Apoptosis
发布时间2026-01-10
DOI10.1007/s10495-025-02209-7

实验完整度

包含临床样本、体外细胞功能实验、RNA-seq、ChIP、荧光素酶报告基因、皮下移植瘤模型等多个独立证据层级,并有功能验证和机制验证。

主要模型

结直肠癌临床组织样本(47例配对肿瘤及癌旁组织) HT29和RKO结直肠癌细胞系 皮下移植瘤模型(BALB/c裸鼠) APCmin/+小鼠

重点核对

SREBP2在HT29和RKO细胞中敲低或使用6 µg/mL白桦脂醇处理24小时 Erastin诱导铁死亡,浓度及处理时间需在原文补充材料中确认 皮下移植瘤模型中HT29细胞注射量为5×10⁶个细胞,每组6只裸鼠 白桦脂醇治疗剂量为20 mg/kg/day,经口服灌胃给药,从细胞注射后第3天开始,持续14天 统计设计:至少三次独立实验,配对t检验、双尾Student's t检验和单因素方差分析,p<0.05为显著性阈值

摘要

背景:甾醇调节元件结合蛋白2(SREBP2)表达上调已在多种恶性肿瘤中观察到。铁死亡是一种铁依赖性的、由脂质过氧化物积累驱动的细胞死亡形式,近年来在结直肠癌(CRC)研究中受到广泛关注。本研究旨在探讨SREBP2在CRC铁死亡抵抗中的作用及其潜在分子机制。方法:评估了SREBP2在CRC中的表达。在SREBP2敲低或使用SREBP2抑制剂白桦脂醇处理后,对HT29和RKO细胞进行了功能实验。利用RNA-seq筛选SREBP2的潜在下游靶标。机制上,铁死亡相关标志物和拯救实验揭示了SREBP2通过调控GPX4表达介导的CRC铁死亡抵抗的关系。此外,ChIP和荧光素酶实验用于确认调控SREBP2表达的上游因子。最后,采用皮下肿瘤发生模型评估靶向SREBP2在CRC中的治疗潜力。结果:CRC中SREBP2表达上调驱动CRC细胞的增殖、迁移和侵袭。机制上,SREBP2直接增加GPX4的转录,从而降低CRC对铁死亡的敏感性并促进CRC进展。此外,β-catenin被确定为SREBP2的上游调控因子。抑制SREBP2使CRC细胞对铁死亡敏感并抑制肿瘤生长。结论:SREBP2通过上调GPX4增强CRC的铁死亡抵抗性,从而促进肿瘤进展。我们的发现强调SREBP2作为潜在治疗靶点,并为开发靶向SREBP2的结直肠癌治疗策略提供了依据。

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
SREBP2在结直肠癌中是否通过调控GPX4影响铁死亡抵抗,从而促进肿瘤进展?
核心机制
SREBP2作为转录因子直接结合GPX4启动子区域(-431至-422 bp),上调GPX4转录,增强GPX4介导的脂质过氧化物还原能力,从而抑制铁死亡,促进CRC进展;β-catenin/TCF4复合物转录上调SREBP2表达。
主要证据
临床样本中SREBP2高表达;siRNA敲低SREBP2抑制细胞增殖、迁移和侵袭,降低GPX4表达并增加铁死亡敏感性;ChIP和荧光素酶实验证实SREBP2直接结合GPX4启动子;皮下移植瘤模型中SREBP2敲除或白桦脂醇治疗抑制肿瘤生长并促进铁死亡。
研究意义
本研究揭示SREBP2作为CRC铁死亡负调控因子的新作用,为CRC治疗提供潜在靶点,并为白桦脂醇的临床应用提供理论基础。

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

临床样本和细胞系中SREBP2表达分析

验证SREBP2在结直肠癌组织和细胞系中的表达情况。

对47对CRC肿瘤及癌旁组织进行RT-qPCR、Western blot和IHC检测SREBP2表达;对NCM460细胞和6种CRC细胞系进行RT-qPCR和Western blot检测。

2

体外功能实验:敲低SREBP2或白桦脂醇处理

评估SREBP2对CRC细胞增殖、迁移和侵袭的影响。

在HT29和RKO细胞中通过siRNA敲低SREBP2或用6 µg/mL白桦脂醇处理,进行CCK-8、集落形成、伤口愈合和Transwell实验。

3

RNA-seq筛选下游靶基因

识别SREBP2调控的潜在下游信号通路和基因。

在HT29细胞中敲低SREBP2后进行RNA-seq,通过KEGG和GSEA分析富集通路,并用qPCR和Western blot验证差异表达基因。

4

验证SREBP2直接调控GPX4转录

证明SREBP2直接结合GPX4启动子并增强其转录活性。

通过ChIP-qPCR检测SREBP2与GPX4启动子的结合;利用GPX4启动子荧光素酶报告质粒(野生型和突变型)进行双荧光素酶实验。

5

铁死亡相关指标检测和拯救实验

验证SREBP2通过GPX4调控CRC细胞铁死亡敏感性。

在HT29细胞中敲低或过表达SREBP2,检测MDA、ROS、Fe²⁺、GSH/GSSG比例和脂质过氧化;通过GPX4敲低或过表达进行拯救实验。

6

验证β-catenin调控SREBP2转录

鉴定SREBP2上游转录调控因子。

敲低β-catenin后检测SREBP2和GPX4表达;通过ChIP和Co-IP验证β-catenin/TCF4复合物结合SREBP2启动子;使用SREBP2启动子荧光素酶报告质粒(野生型和突变型)检测转录活性。

7

体内实验验证SREBP2抑制剂的抗肿瘤效果

评估靶向SREBP2在体内的抗肿瘤作用。

将HT29-SREBP2-KO细胞或对照细胞皮下注射裸鼠,或对HT29野生型细胞移植瘤给予白桦脂醇治疗,检测肿瘤体积、重量、Ki-67、GPX4、4-HNE等指标。

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
DMEM培养基Gibco--
胎牛血清Vazyme--
青霉素-链霉素Gibco--
重组人非必需氨基酸MCE--
Lipomaster 3000转染试剂Vazyme--
嘌呤霉素Solarbio--
RIPA裂解液CWBIO--
硝酸纤维素膜PALL--
Mini-PROTEAN Tetra电泳槽BIO RAD--
Trans-Blot Turbo转印系统BIO RAD--
Odyssey CLX Western blot成像系统LI-COR--
TRIzol RNA提取试剂Invitrogen--
HiScript III qRT SuperMixVazyme--
ChamQ Universal SYBR qPCR Master MixVazyme--
Illumina链特异性mRNA文库制备Illumina--
MDA比色检测试剂盒ElabscienceWW056V6×8360
细胞亚铁离子比色检测试剂盒ElabscienceWU03JZN62369
DCFDA/H2DCFDA细胞活性氧检测试剂盒Abcam--
581/591 C-11 BODIPY染料Thermo Fisher Scientific--
总胆固醇检测试剂盒Nanning JianchengA111-1-1
双荧光素酶报告基因检测系统Promega--
Protein A/G PLUS-琼脂糖珠Santa Cruz Biotechnology--
白桦脂醇MCE--
PEG300MCE--
抗SREBP2抗体Proteintech28212-1-AP
抗GPX4抗体santasc-166570
抗ACSL4抗体Proteintech22401-1-AP
抗SLC7A11抗体Proteintech26864-1-AP
抗β-catenin抗体CST#8480
抗活化β-catenin抗体CST#19807
抗β-肌动蛋白抗体Santa Cruzsc-376421
抗TCF4抗体Santa Cruzsc-166699
IRDye二抗LI-COR--
CCK-8试剂盒Vazyme--
Transwell小室(8.0 μm孔径)Corning--
基质胶Corning--
Axio scope5显微镜ZESIS--
Axio observer3显微镜ZESIS--
CytoFLEX流式细胞仪Beckman Coulter--
SpectraMax iD5e多功能微孔板读板机Molecular Devices--
Biometra TAdvanced PCR仪analytik-jena--
qTOWER3G实时荧光定量PCR仪analytik-jena--
DAB显色液Maxim--
牛血清白蛋白neofroxx--
磷酸盐缓冲液servicebio--

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
临床样本分析
患者样本数量、收集时间、纳入和排除标准、组织处理方法
阅读提示:Materials and methods 中的 Patient samples 部分
细胞培养
细胞系来源、培养基成分(如FBS浓度、NEAA浓度)、培养条件(37°C、5% CO2)
阅读提示:Materials and methods 中的 Cell culture 部分
基因敲低和过表达
siRNA序列、转染试剂(Lipomaster 3000)、质粒构建细节
阅读提示:Materials and methods 中的 Virus packaging and cell transfection 部分及补充表1-3
细胞增殖、迁移和侵袭
细胞接种数量、处理时间、Transwell孔径和基质胶包被
阅读提示:Materials and methods 中的 Cell proliferation assay、Cell migration and invasion assays 部分
RNA-seq
测序平台、文库制备方法、差异基因筛选标准(如fold change和p值)
阅读提示:Materials and methods 中的 RNA-sequencing and analysis 部分
铁死亡相关检测
MDA、Fe²⁺、GSH/GSSG、ROS检测试剂盒的具体货号和方法,细胞处理条件(如Erastin浓度和时间)
阅读提示:Materials and methods 中的 MDA level measurement、Fe2+ level measurement、GSH/GSSG level measurement、Measurement of reactive oxygen species (ROS)、Lipid peroxidation assay 部分
机制验证
ChIP和荧光素酶实验中的启动子区域、抗体、突变体构建
阅读提示:Materials and methods 中的 Luciferase reporter assay、Chromatin Immunoprecipitation (ChIP)、Coimmunoprecipitation (Co-IP) 部分
动物实验
小鼠品系、周龄、性别、细胞注射量、给药剂量、给药途径、治疗时间
阅读提示:Materials and methods 中的 Animal experiments 部分