利用细胞代谢组学探讨Nrf3在胃癌细胞增殖、迁移中的作用及机制

目的:探究核因子红系2-样3(NF-E2-related factor 3 or NFE2L3,Nrf3)对胃癌细胞代谢、增殖及迁移能力的影响及作用机制。方法:通过生物信息学分析Nrf3在胃癌组织中的表达;慢病毒构建基因沉默Nrf3的胃癌细胞株;基于人细胞UHPLC-OE-MS非靶标代谢组学技术,对胃癌细胞(AGS)及Nrf3敲降细胞进行代谢组学分析;利用RT-qPCR及Western blot实验检测敲降Nrf3对胆碱代谢关键酶的影响;采用CCK-8及划痕实验检测敲降Nrf3对胃癌细胞增殖、迁移的影响;通过外源性给予胆碱类似物氯化胆碱后观察胃癌细胞增殖、迁移能力的改变。结果:生物信息学分析发现胃癌组织中Nrf3表达高于癌旁组织;敲降Nrf3显著改变了胃癌细胞的代谢特征,鉴定到57个对分类有显著贡献的差异代谢物,其中32个代谢物在敲降Nrf3的胃癌细胞中减少,25个代谢物增加;Nrf3敲降导致胃癌细胞8条通路改变(P<0.05),其中胆碱、精氨酸和脯氨酸代谢改变最为明显(P<0.01);RT-qPCR及Western blot实验结果显示,敲降Nrf3后影响了胆碱代谢关键酶PLA2、LYPLA1、GPCPD1、CHK的表达,其中GPCPD1改变最为显著;CCK-8、划痕实验结果揭示了敲降Nrf3抑制胃癌细胞的增殖及迁移;外源性给予胆碱类似物氯化胆碱能部分逆转敲降Nrf3导致的胃癌细胞增殖、迁移能力的减弱。结论:敲降Nrf3抑制胃癌细胞增殖和迁移,其机制可能与胆碱代谢重编程有关。