自噬?
铁死亡?
自噬依赖性的铁死亡...?
莫急莫急,各位看官,今天小编就带大家来深入学习一篇文章,讲的就是:
自!噬!依!赖!性!铁!死!亡!
文章的Title是:
《自噬依赖型铁死亡通过释放和摄取致癌的KRAS蛋白来驱动肿瘤相关的巨噬细胞极化》
收录杂志《Autophagy》,IF:11 中科院1区
背景介绍
· KRAS是人类癌症中最常见的突变致癌基因之一。尽管投入了大量资金来了解KRAS突变在癌细胞中的作用,但致癌性KRAS活化对免疫细胞的直接作用仍然难以捉摸。
· 胰腺导管腺癌(PDAC)是少数KARS驱动的癌症之一。在PDAC中,G12D是KRAS中最常见的突变(简称KRASG12D),与肿瘤微环境(TME)的显著特征相关。
· 静息巨噬细胞受到的环境压力可分化为两种主要亚型:抗肿瘤M1和前致癌性M2。
下面我们来捋一捋文章的结果
Fig 1
KRASG12D在自噬依赖性铁死亡过程中释放到胞外
PDAC的启动和发展与氧化应激、自由基和抗氧化剂的不平衡有关。
· 用H2O2处理后3种PDAC细胞上清液中KRASG12D的含量,随处理时间增加而增加(图1A)。
· 随后,加入多种细胞死亡方式的抑制剂处理细胞来探讨其死亡方式,发现自噬抑制剂和铁死亡抑制剂能抑制H2O2诱导的细胞死亡(图1B)及KRASG12D的释放(图1C),这就说明细胞死亡能诱导KRASG12D释放,且KRASG12D的释放与自噬和铁死亡有关。
· 随后诱导铁死亡且抑制自噬后,发现其KRASG12含量明显降低(图1K),说明自噬依赖性的铁死亡诱导KRASG12D的释放。
Fig 2
巨噬细胞外来摄取KRASG12D需要AGER(外泌体抑制剂)
外泌体在氧化应激和细胞死亡过程中介导细胞间通讯。
· 抑制自噬(图2D、2E)、铁死亡(图2D)及外泌体发生(图2F、2G)后,从细胞中分离出的外泌体中KRASG12D量降低,初步说明KRASG12D是以外泌体形式运输。
· 取100K转速离心下的外泌体,用Proteinase K、Triton X-100处理后,只有在Proteinase K处理下能检测到KRASG12D(图2I),进一步说明KRASG12D是以外泌体形式运输。
· 在PBMC中加入外泌体抑制AGER后,WB分析检测不到KRASG12D蛋白,表明KRASG12D的摄取需要AGER。
Fig 3
KRASG12D通过STA3依赖性脂肪酸氧化促进巨噬细胞M2极化
KRASG12D突变能导致巨噬细胞M2极化,但是其机制并不清楚。
· 加入Etomoxir(脂肪酸氧化抑制剂)(图3A)和分别抑制脂肪酸氧化过程中表达高的CPT1A和ACADM(图3D)后能显著抑制KRASG12D介导的M2极化和脂质氧化水平(图3B)。
· 加入外泌体及过表达KRASG12D后p-STAT3(STAT3是一种主要的转录因子,在KRASG12D的下游起作用以驱动胰腺肿瘤发生)表达上升,而敲低AGER后p-STAT3则几乎无表达,说明STAT3参与AGER调控KRASG12D的通路。
随后,作者又在裸鼠体内做了验证,发现阻断KRASG12D可抑制巨噬细胞介导的胰腺肿瘤在体内的生长。
最后,在Fig5 中作者对59位PDAC患者进行生存分析,发现巨噬细胞中KRASG12D高表达的患者存活期低于低表达的患者(图5B),这些发现表明巨噬细胞对KRASG12D摄取的增加可能有助于人类PDAC的进展。
图5
文章到此就结束了
下面来总结下本文的科学发现:
氧化应激能诱导自噬依赖性KRASG12D蛋白从PDAC细胞以外泌体形式释放。释放的KRASG12D蛋白通过AGER / RAGE(是一种细胞表面受体,可促进炎症和肿瘤生长)进一步被巨噬细胞吸收。然后KRASG12D蛋白通过诱导脂肪酸氧化,将巨噬细胞驱动到类似于M2的促肿瘤TAM中,从而加速PDAC的进程。
本文研究十分精彩,值得对铁死亡感兴趣的研究者们仔细研读,学习借鉴!