阿托伐他汀通过FDFT1介导的PI3K/AKT通路抑制促进结直肠癌脂质分解

Atorvastatin promotes lipid catabolism in colorectal cancer via FDFT1‒mediated inhibition of the PI3K/AKT pathway.

作者信息Jiale Xu, Xiaoyu Qin, Longying Xiong, Cheng Zhao, Dan Ge, Yanping Wu, Yixuan Shen, Mengli Yang, Bihan Shen, Min Chen, Chen Min
PMID41866501
发布时间2026-03-23
DOI10.1186/s12964-026-02802-6

实验完整度

包含体外细胞实验(CCK-8、克隆形成、EdU、流式)、体内小鼠模型(AOM/DSS和皮下移植瘤)、转录组分析(RNA-seq)、临床样本验证及机制验证(过表达/敲低、通路抑制)等多个独立证据层级。

主要模型

C57BL/6小鼠AOM/DSS诱导结直肠癌模型 Balb/c裸鼠皮下移植瘤模型(HCT116细胞) 人结直肠癌细胞系HCT116和SW480 人正常肠上皮细胞系NCM460 结直肠癌患者组织样本(30例)

重点核对

ATST浓度和处理时间(IC50浓度,24-96小时) FDFT1过表达和敲低的慢病毒载体 PI3K抑制剂LY294002的使用 AOM/DSS诱导模型(AOM 10 mg/kg,DSS 1%-2%)和皮下移植模型(HCT116细胞1×10^6) 统计分析(one-way ANOVA、非配对t检验)

摘要

作为一种羟甲基戊二酰辅酶A还原酶抑制剂,阿托伐他汀因其抗肿瘤作用而受到广泛关注。然而,其具体作用机制仍不完全清楚。在我们的研究中,发现阿托伐他汀能抑制AOM/DSS诱导的小鼠结直肠癌进展。机制上,通过抑制HMGCR并消耗细胞胆固醇,阿托伐他汀激活SREBP2-FDFT1轴。这进而抑制PI3K/AKT通路,诱导内质网应激和自噬,同时促进脂质分解以驱动铁死亡。本研究阐明了阿托伐他汀调节脂质分解以影响结直肠癌进展的机制,为结直肠癌治疗提供了新方向。

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
阿托伐他汀如何通过调节脂质代谢抑制结直肠癌进展?
核心机制
ATST通过抑制HMGCR消耗胆固醇,激活SREBP2-FDFT1轴,进而抑制PI3K/AKT通路,诱导内质网应激和自噬,促进脂质分解和铁死亡。
主要证据
体外细胞实验(CCK-8、克隆形成、EdU、流式)显示ATST抑制增殖、诱导凋亡和铁死亡;体内AOM/DSS模型和皮下移植瘤模型验证了ATST的肿瘤抑制效果;FDFT1过表达和敲低实验以及PI3K抑制剂LY294002验证了FDFT1-PI3K/AKT轴的机制。
研究意义
阐明ATST调节脂质分解影响结直肠癌进展的机制,为结直肠癌治疗提供新方向。

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

体内抗肿瘤效果评估

评估ATST对AOM/DSS诱导的结直肠癌小鼠模型的肿瘤抑制作用

建立AOM/DSS诱导的结直肠癌模型,分组为WT、MODEL和ATST组,ATST组在DSS处理期间隔日口服10 mg/kg ATST,100天后处死,收集结肠组织,分析肿瘤数量、负荷、H&E、TUNEL和Ki67染色。

2

体外细胞增殖和毒性检测

评估ATST对CRC细胞增殖和存活的影响

使用CCK-8检测正常细胞NCM460和CRC细胞HCT116、SW480的细胞活力,计算IC50,随后在IC50浓度下进行96小时增殖实验、克隆形成、EdU染色和SYTOX染色。

3

转录组分析及FDFT1表达验证

鉴定ATST处理后差异表达基因,并验证FDFT1的表达变化及其与CRC进展的关系

对ATST处理的HCT116细胞进行RNA-seq,分析差异表达基因,通过IF、Western blot验证FDFT1表达,并利用GEO、TCGA数据库和临床样本分析FDFT1表达与预后。

4

脂质代谢和SREBP2-FDFT1轴验证

验证ATST降低胆固醇水平并激活SREBP2-FDFT1轴

通过BODIPY染色、胆固醇酯检测、油红O染色评估脂质含量;通过Western blot检测SREBP2核转位和FDFT1、SQLE表达,并加入外源性胆固醇观察逆转效应。

5

内质网应激、自噬和细胞死亡检测

验证ATST诱导的内质网应激、自噬、凋亡和细胞周期阻滞

通过Western blot检测IRE1-XBP1和PERK-ATF4通路,检测Ca2+水平、XBP-1s表达、JC-1、ROS、细胞周期和凋亡相关蛋白。

6

FDFT1过表达和敲低的功能研究

验证FDFT1在ATST诱导的ER应激和脂质分解中的作用

通过慢病毒介导FDFT1过表达和敲低,检测细胞增殖、ER应激、自噬、凋亡、脂质含量等变化,并使用PI3K抑制剂LY294002进行回复实验。

7

体内皮下移植瘤模型验证

验证FDFT1在体内肿瘤生长中的作用及ATST的治疗效果

将shNC和shFDFT1的HCT116细胞皮下注射到裸鼠,分组接受ATST或生理盐水处理,测量肿瘤体积和重量,并进行组织学分析。

8

铁死亡机制验证

验证ATST是否诱导铁死亡

检测GPX4和NRF2表达、Fe2+、MDA、GSH水平,并通过透射电镜观察线粒体结构变化。

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
阿托伐他汀MedChemExpressHY-17379
RPMI-1640培养基Bio-Channel--
DMEM培养基Bio-Channel--
胎牛血清Bio-Channel--
青霉素-链霉素Bio-Channel--
EdU工作液YakecenKTA2031
DCFH-DA探针Yesen50101ES01
JC-1工作液Yesen717164ES03
PI/RNase A工作液KeyGEN BioTECHKGA9101
Annexin V-FITC/PI凋亡检测试剂盒KeyGEN BioTECHKGA1102
Fluo-4 AMBeyotimeS1061S
胆固醇酯检测试剂盒BeyotimeS0211S
铁离子检测试剂盒ElabscienceE-BC-K881-M
RIPA裂解液BeyotimeP0013B
PMSF----
蛋白酶抑制剂混合物----
BCA蛋白定量试剂盒KeyGEN BioTECHKGB2101
SDS-PAGE凝胶电泳Bio-Rad--
PVDF膜Millipore--
SuperKine™超敏ECL底物AbbkineBMU102
Freezol试剂VazymeR711
PrimeScript RT试剂----
CoraLite488标记的山羊抗兔二抗Proteintech--
DAPIBeyotime--
TRIzol试剂----
氧化偶氮甲烷MedChemExpressHY-111375
葡聚糖硫酸钠Tuoran Biotech0216011080
MDA检测试剂盒BeyotimeS0131S
Western和IP细胞裂解液BeyotimeP0013

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
体外细胞培养
细胞系来源、培养基(RPMI-1640或DMEM)、血清和抗生素浓度、培养条件(37°C、5% CO2)
阅读提示:Methods - Cell lines
药物处理
ATST浓度(IC50)、处理时间(24-96小时)
阅读提示:Methods - Cell viability assay, Figure 2
体内AOM/DSS模型
小鼠品系、性别、年龄、AOM剂量、DSS浓度和周期、ATST给药方案
阅读提示:Methods - Establishment of mouse models, AOM/DSS-induced colitis-associated tumor model
体内皮下移植瘤模型
小鼠品系、年龄、细胞系和数量、shRNA载体、ATST给药方案
阅读提示:Methods - Establishment of mouse models, Subcutaneous xenograft tumour model
FDFT1过表达和敲低
慢病毒载体构建、转染方法、敲低效率验证
阅读提示:Methods - Western blot analysis, Supplementary Figures 2 and 4
PI3K/AKT通路验证
LY294002浓度和处理时间、CETSA实验条件
阅读提示:Results - ATST inhibits the PI3K/AKT signalling pathway, Figure 7
铁死亡检测
Fer-1浓度、Fe2+、MDA、GSH检测试剂盒和操作步骤、TEM观察条件
阅读提示:Results - ATST triggers a ferroptosis-like cell death, Figure 9, Methods