溶质载体SLC家族在非酒精性脂肪性肝病中的研究进展

非酒精性脂肪肝病(non-alcoholic fatty liver disease,NAFLD)与肥胖症和2型糖尿病密切相关,是代谢综合征的组成部分之一。由于NAFLD发病机制的复杂性,目前尚无针对性的药物治疗。溶质载体(solute carrier,SLC)转运蛋白与多种代谢性疾病有关,在肝脏中具有丰富表达,参与多种营养物质和代谢产物的转运,调节营养供应、代谢转换、能量平衡和氧化应激等,调控肝脏生理功能。尤为重要的是,其中部分SLC转运体已经成为药物开发的新靶标。本文重点阐述SLC在营养物质和肝脏代谢产物转运中的作用及其与NAFLD的相关性,并揭示SLC作为NAFLD新药研发潜在靶标的可能性,以期为治疗NAFLD提供新的选择。

溶质载体家族7成员11对MYCN基因扩增高危神经母细胞瘤细胞增殖的影响

目的分析溶质载体家族7成员11(SLC7A11)在有无MYCN基因扩增的神经母细胞瘤(NB)细胞系和临床样本中的表达及其与患儿预后相关性,研究SLC7A11对MYCN扩增高危NB增殖的影响。方法利用GEO数据库GSE49710数据集、TARGET数据库和R2数据库GSE45547数据集分析NB临床样本中SLC7A11 mRNA水平与MYCN基因扩增状态和NB患儿预后相关性。应用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)检测MYCN扩增NB细胞系SK-N-BE(2)和IMR32细胞以及MYCN非扩增NB细胞系CHLA-255和SH-SY5Y细胞中SLC7A11 mRNA水平。在MYCN扩增NB细胞系SK-N-BE(2)细胞中,利用2条不同序列小干扰RNA瞬时敲低SLC7A11 mRNA,应用RT-qPCR和Western印迹法检测SLC7A11 mRNA和SLC7A11表达及MYCN mRNA和N-MYC表达,采用结晶紫染色和实时无标记细胞分析(RTCA)技术观察NB细胞增殖情况。免疫荧光法检测增殖标记物Ki-67表达情况。利用短发夹RNA慢病毒感染方法构建稳定敲低SLC7A11的SK-N-BE(2)细胞,RT-qPCR和Western印迹法检测SLC7A11的稳定敲低效果和MYCN水平,采用克隆形成实验观察NB细胞克隆形成能力。结果分析NB临床样本GSE49710和GSE45547数据集发现,在MYCN扩增NB中,SLC7A11 mRNA水平显著高于非MYCN扩增NB(P<0.05,P<0.01),且TARGET数据库和R2数据库GSE45547数据集分析表明SLC7A11 mRNA水平与NB患儿生存率呈负相关(P<0.05,P<0.01)。SLC7A11在MYCN扩增NB细胞系SK-N-BE(2)和IMR32中的表达均显著高于非扩增细胞系CHLA-255和SH-SY5Y(P<0.01)。与对照敲低组相比,瞬时敲低SLC7A11导致MYCN扩增NB细胞增殖显著减慢(P<0.01),Ki-67阳性细胞比例明显减少(P<0.05);稳定敲低SLC7A11显著减少了NB细胞克隆形成数(P<0.01)。瞬时和稳定敲低SLC7A11对MYCN mRNA和N-MYC蛋白水平均未见明显影响。结论SLC7A11在MYCN扩增NB细胞系和临床样本中高表达,且其表达水平与患儿预后呈负相关,敲低SLC7A11显著抑制SK-N-BE(2)细胞的增殖和克隆形成能力。

miR-27a通过抑制溶质载体家族7成员11(SLC7A11)诱导铁死亡引起大鼠脑缺血再灌注损伤

目的 探讨miR-27a在脑缺血再灌注损伤中的作用及分子机制。方法 雄性SD大鼠,随机分为对照组、假手术组、大脑中动脉阻塞再灌注(MCAO/R)模型组(依据再灌注时间又分为缺血2 h后再灌注3 h、 6 h、 12 h、 24 h组)以及阴性对照空载体组、 miR-27a激动剂(agomiR-27a)组、 miR-27a抑制剂(antagomiR-27a)组。采用Zea-Longa线栓法建立大鼠MCAO模型。实时荧光定量PCR检测脑组织中miR-27a和溶质载体家族7成员11(SLC7A11)水平,Zea-Longa评分法进行神经功能评分,2, 3, 5三苯氯化四氮唑(TTC)染色检测脑梗死面积,Western blot法检测谷胱甘肽过氧化物酶4(GPx4)、 SLC7A11蛋白水平,分别用谷胱甘肽(GSH)、丙二醛(MDA)、铁(Fe)检测试剂盒检测脑组织中GSH、 MDA、 Fe含量。通过荧光素酶报告基因验证miR-27a下游靶基因。结果 脑缺血再灌注后脑组织miR-27a水平上调,SLC7A11水平降低。抑制miR-27a表达后可显著减轻脑缺血再灌注后的神经功能障碍和脑梗死面积,抑制铁死亡。miR-27a直接靶向SLC7A11的3′-非翻译区(3′-UTR)区域,降低SLC7A11 mRNA表达。结论 脑缺血再灌注过程中上调的miR-27a可能是通过抑制靶基因SLC7A11水平,诱导铁死亡,从而引起脑组织损伤。

miR-137通过靶向MCL1和谷氨酰胺转运SLC1A5调节肺癌细胞的铁死亡机制

目的 探讨miR-137通过靶向髓系白血病1蛋白(MCL1)和谷氨酰胺转运蛋白溶质载体家族A1成员(SLC1A)5调节肺癌细胞铁死亡的机制。方法 非小细胞肺癌(NSCLC)细胞系A549从美国典型培养物保藏中心获得。培养基均补充有10%胎牛血清(FBS),在37℃的含5%CO_(2)的潮湿空气中孵育。培养细胞以进行miR-137载体转染,直至细胞融合度达到70%~80%。将培养细胞分为对照组、miR-137转染组和miR-137沉默组。通过实时定量聚合酶链反应(RT-qPCR)分析细胞MCL1和SLC1A5、谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)4 mRNA表达。通过双重荧光素酶报告基因测定miR-137与MCL1和SLC1A的靶向作用。通过铁测定试剂盒测量每个细胞系中的Fe2+浓度。通过线粒体超氧化物(MitoSOX)指示剂测量了细胞中MitoSOX的产生。通过相应试剂盒检测活性氧(ROS)、还原型谷胱甘肽(GSH)和丙二醛(MDA)水平。通过流式细胞仪检测细胞凋亡。通过Transwell法测定miR-137对细胞迁移、侵袭的影响。结果 miR-137沉默组较miR-137转染组和对照组MCL1、GPX4和SLC1A5 mRNA表达显著升高(P<0.05),miR-137转染组较对照组MCL1、SLC1A5和GPX4 mRNA表达显著降低(P<0.05)。与对照组相比,miR-137转染组显著降低了用Wt-SLC1A5和Wt-MCL1载体共转染的NSCLC细胞中的荧光素酶活性(P<0.05),而Mut-SLC1A5和Mut-MCL1模拟共转染荧光素酶活性酶无显著变化(P>0.05)。miR-137沉默组较miR-137转染组和对照组Fe2+浓度、MitoSOX浓度显著降低,线粒体相对膜电位显著升高(P<0.05),miR-137转染组较对照组Fe2+浓度、MitoSOX浓度显著升高,线粒体相对膜电位显著降低(P<0.05)。miR-137沉默组较miR-137转染组和对照组ROS和MDA浓度显著降低,GSH浓度显著升高(P<0.05),miR-137转染组较对照组ROS和MDA浓度显著升高,GSH浓度显著降低(P<0.05)。24、48和72 h时,miR-137转染组较miR-137沉默组和对照组细胞凋亡率显著升高(P<0.05),72 h时miR-137沉默组较对照组细胞凋亡率显著降低(P<0.05)。miR-137沉默组较miR-137转染组和对照组细胞迁移、侵袭数量显著增多(P<0.05),miR-137转染组较对照组细胞迁移、侵袭数量显著减少(P<0.05)。结论 miR-137可以靶向调控SLC1A5和MCL1,诱导肺癌细胞铁死亡,从而促进细胞凋亡。

SLC7A11表达与双硫死亡、铁死亡及肿瘤关系的研究进展

研究已发现数十种调节性细胞死亡方式,包括铜死亡、铁死亡以及新鉴定的双硫死亡(disulfidptosis)等。其中,双硫死亡是由细胞内过量胱氨酸积累引起的二硫化物应激导致的细胞死亡方式,通常在葡萄糖饥饿的条件下发生。溶质载体家族7成员11(solute carrier family 7 member 11,SLC7A11)作为参与多种新型细胞死亡方式的特定分子在肿瘤生长或进程中发挥了关键作用。本文针对双硫死亡并围绕其关键分子SLC7A11在肿瘤中的研究进展作一综述。

SLC7A11/xCT在肝脏疾病中的研究进展

肝脏作为人体内最大的消化器官,参与物质代谢、蛋白合成、解毒、凝血和免疫等各种与生命活动密切相关的生物学功能。溶质载体家族7成员11(solute carrier family 7 member 11,SLC7A11/xCT)是一种介导氨基酸转运的跨膜蛋白。随着相关研究的逐步深入,越来越多的证据表明SLC7A11参与多种肝脏疾病的病理生理过程。SLC7A11可以调节氨基酸代谢、氧化还原稳态及铁死亡等病理过程,同时近期研究发现其在一种全新的细胞死亡类型——双硫死亡(disulfidptosis)中发挥重要的作用。本文针对近年来SLC7A11的相关研究进行综述,阐述SLC7A11在肝脏疾病中的作用及调节机制,为以SLC7A11为靶点的肝脏疾病的治疗策略提供新的参考和依据。

SLC12A3基因Arg913Gln多态与上海地区汉族人群T2DM肾病的关系

目的探讨溶质载体家族12成员3(SLC12A3)基因Arg913Gln(G→A)多态与上海地区汉族人群2型糖尿病(T2DM)及糖尿病肾病(DN)的相关性。方法上海地区258例汉族T2DM患者(T2DM组)根据24h尿白蛋白排泄率(AER)分为未合并肾病组(DN0组,n=95)和合并肾病组(DN组,n=163),后者又分为微量蛋白尿肾病亚组(DN1组,n=95)和显性蛋白尿肾病亚组(DN2组,n=68);以无糖尿病和肾病且口服葡萄糖耐量试验(OGTT)正常者作为对照组(n=82)。应用PCR直接测序法检测各组多态基因型;比较各组间基因型、等位基因频率及临床变量间的差异。结果检出多态基因型GG、GA和AA。T2DM组的多态基因型和等位基因频率高于对照组,但差异无统计学意义(P>0.05);T2DM组各亚组间多态基因型和等位基因频率比较差异亦无统计学意义(P>0.05)。T2DM组GA+AA基因型患者的三酰甘油(TG)、AER、空腹血胰岛素(FINS)和HOMA-IR值均显著高于GG基因型患者(均P<0.05)。结论上海地区汉族人群SLC12A3基因Arg913Gln(G→A)多态与T2DM和DN无显著相关性;GA+AA基因型携带者的AER显著高于GG基因型携带者。提示Arg913Gln多态(G→A)可能是中国上海地区汉族T2DM患者蛋白尿显著增加的一个标志。

精氨酸经SLC38A9介导调控衰老骨骼肌蛋白质合成的机制研究进展

衰老性骨骼肌萎缩是老年人群的多发病症,目前尚无有效防治措施,给患者家庭与公众医疗均造成沉重负担。随着近年对其研究的深入,人们认为精氨酸感应与应答的衰退(即合成代谢抵抗)将诱发蛋白质沉积减少,是衰老骨骼肌质量与功能下降的重要诱因,且溶质载体家族38成员9(SLC38A9)可能作为重要调节子而参与其中。本文就SLC38A9的结构、功能及参与其调节衰老骨骼肌蛋白质沉积的关键分子进行综述,分析其作为溶酶体精氨酸传感蛋白与衰老骨骼肌蛋白质沉积的潜在关联,以期为衰老性肌萎缩的防治提供新思路。

Hsa_circ_0087354通过hsa-miR-199-3p/SLC7A11调节MG-63细胞增殖及氧化还原状态

环状RNA(circular RNAs,circRNAs)是一类新型非编码RNA。已有研究表明,其在细胞氧化还原反应中发挥重要作用。在本文前期研究中,发现通过real-time PCR检测,hsa_circ_0087354与细胞的氧化还原状态密切相关。过表达hsa_circ_0087354后,活性氧1(reactive oxygen species1,ROS1)基因表达显著下降(P<0.01),超氧化物歧化酶1(surperoxide dismutase1,SOD1)表达显著升高(P<0.05);细胞内SOD和谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GPx)活性以及谷胱甘肽(glutathione,GSH)浓度显著升高(P<0.01),细胞增殖能力增强(P<0.05)。生物信息学分析预测,hsa-miR-199-3p与hsa_circ_0087354和溶质载体家族7成员11(solute carrier family 7 member 11,SLC7A11)存在结合位点,可能存在靶向调控关系。双荧光素酶报告基因结果证实了hsa-miR-199-3p与hsa_circ_0087354和SLC7A11之间的靶向调控关系。构建过表达hsa_circ_0087354质粒和ctrl质粒,合成hsa-miR-199a-3p、hsa-miR-199b-3p和hsa-miR-NC mimics。通过Real-time PCR分析发现,转染hsa_circ_0087354后,hsa-miR-199-3p表达显著降低(P<0.01),SLC7A11表达显著升高(P<0.05)。转染hsa-miR-199-3p后,SLC7A11基因表达显著下降(P<0.001),细胞内SOD和GPx活性以及GSH浓度显著降低(P<0.01),细胞增殖能力下降(P<0.05)。研究结果表明,hsa_circ_0087354通过吸附hsa-miR-199-3p,增强SLC7A11表达,促进氧化应激MG-63细胞增殖,降低氧化应激水平。

双硫死亡及其与肿瘤关系的研究进展

硫元素主要存在于L-半胱氨酸和L-甲硫氨酸两种含硫氨基酸中。硫在维持氧化还原稳态或在抗氧化防御系统中发挥重要作用。2023年2月甘波谊团队在Nature Cell Biology杂志首次报道了一种新的细胞死亡方式,即在葡萄糖饥饿状态下,癌细胞中胱氨酸转运体溶质载体家族7成员11(solute carrier family 7 member 11,SLC7A11)高表达致二硫化物(如胱氨酸等)异常积累,并伴随着NADPH耗尽,最终导致癌细胞死亡。因此种死亡方式具有二硫化物应激的特点,故命名为“双硫死亡”(disulfidptosis)。本文针对双硫死亡的发现过程、双硫应激、硫代谢及双硫死亡与肿瘤的关系进行综述。

SLC25A21在肾透明细胞癌发病机制中的作用

目的探讨SLC25A21在肾透明细胞癌细胞(786-0)中的作用。方法利用实时荧光定量-聚合酶链反应(RT-qPCR)、免疫荧光及Western印迹分析786-0中SLC25A21表达差异。慢病毒感染786-0构建SLC25A21过表达人肾透明细胞癌细胞系SLC25A21-OE,通过Transwell实验和划痕实验确定SLC25A21对786-0细胞转移能力的影响,通过细胞克隆形成能力实验,如细胞集落形成实验等检测SLC25A21-OE对786-0克隆形成能力的影响。结果SLC25A21在肾透明细胞癌组织中的表达较正常组织明显上调,肾透明细胞癌患者SLC25A21表达明显上升,且与预后呈明显负相关(P<0.05)。结论SLC25A21上调在促进人肾透明细胞癌的发展中起关键作用。SLC25A21在786-0中表达上调,尤其与786-0的侵袭性和不良预后呈负相关。

基于SLC7A11/GPX4通路调控铁死亡探讨左归丸对环磷酰胺所致卵巢早衰大鼠的影响

目的:通过铁死亡通路的变化,探讨左归丸对环磷酰胺所致卵巢早衰(POF)大鼠卵巢功能的影响机制。方法:40只SD大鼠随机分为正常组、模型组、左归丸低、高剂量组(2、8 g·kg^(-1)),每组10只。模型组、左归丸低、高剂量首日按50 mg·kg^(-1)腹腔注射环磷酰胺(CTX),第2~15天按8 mg·kg^(-1)剂量,制备卵巢早衰模型。造模后,各组给与相应剂量药物或生理盐水灌胃4周后,苏木素-伊红(HE)染色法观察各组大鼠卵巢组织病理变化;电镜扫描观察鼠卵巢组织的线粒体变化;生化法及酶联免疫吸附测定法(ELISA)检测大鼠血清大鼠促卵泡素(FSH)、雌二醇(E2)、促黄体生成素(LH)、抗缪勒管激素(AMH)、丙二醛(MDA)、过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)和铁含量水平;蛋白免疫印迹法(Western blot)检测谷胱甘肽过氧化酶4(GPX4)、溶质载体家族7成员11(SLC7A11)、重肽铁蛋白(FTH1)、酰基辅酶A合成酶长链家族成员4(ACSL4)蛋白表达。结果:与正常组比较,模型组大鼠卵巢组织中闭锁卵泡明显增多,且线粒体体积萎缩、碎裂、空泡化,线粒体内嵴减少或呈现松散、紊乱的形态;与模型组比较,左归丸高剂量组大鼠卵巢成熟卵泡增多,卵巢线粒体体积增大,空泡化症状减轻,嵴数量增多且排序整齐;与正常组比较,模型组大鼠的铁含量、MDA含量、FSH和LH浓度、GPX4蛋白、SLC7A11蛋白和FTH1蛋白的表达水平明显升高(P<0.05,P<0.01),SOD、CAT活力、E2和AMH浓度及ACSL4的表达明显降低(P<0.05,P<0.01);与模型组比较,各给药组大鼠铁含量、MDA含量、FSH和LH浓度、GPX4蛋白、SLC7A11蛋白和FTH1蛋白的表达水平明显降低(P<0.05,P<0.01),CAT活力、E2和AMH浓度及ACSL4的表达明显升高(P<0.05,P<0.01);其中,左归丸中剂量组CAT活力则升高,差异无统计学意义。结论:左归丸可能通过调节SLC7A11/GPX4通路来抑制铁死亡的发生,从而改善POF大鼠的卵巢功能。

茱萸丸调控p53/SLC7A11信号通路介导氧化损伤及铁死亡减轻动脉粥样硬化

旨在探讨茱萸丸对动脉粥样硬化(AS)的影响及可能的作用机制。采用高脂饲料喂养诱导小鼠AS模型,造模周期为12周。造模成功的50只载脂蛋白E基因敲除(ApoE^(-/-))小鼠按照随机数字表法分为5组,即模型组,茱萸丸低、中、高剂量组,阿托伐他汀钙组,每组10只;C57BL/6J小鼠10只作为空白组。空白组及模型组给予等体积无菌蒸馏水灌胃,茱萸丸低、中、高剂量组给予130.54、261.08、522.16 mg·kg^(-1)灌胃,阿托伐他汀钙组给予10.40 mg·kg^(-1)灌胃,每日1次,共12周。给药结束后,采用苏木素-伊红(HE)染色观察小鼠主动脉、肝脏、附睾脂肪的病理学变化,并计算主动脉斑块面积占比、附睾脂肪面积、非酒精性脂肪肝活动性积分(NAS);油红O染色、Masson染色观察主动脉脂质及胶原纤维沉积,并计算主动脉红染脂质面积占比、主动脉胶原沉积面积占比;比色法检测血清超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、铁离子水平;免疫荧光法检测主动脉环氧合酶2(COX2)、铁蛋白重链1(FTH1)、胱氨酸/谷氨酸逆向转运蛋白溶质载体家族7成员11(SLC7A11)、谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)蛋白水平;免疫组化法检测主动脉肿瘤蛋白53(p53)水平;蛋白免疫印迹法检测主动脉p53、SLC7A11蛋白表达;实时荧光定量聚合酶链式反应(real-time PCR)检测小鼠主动脉p53、SLC7A11、GPX4、FTH1、前列腺素G/H合酶2(PTGS2)、还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶1(NOX1)mRNA表达水平。结果显示,与空白组比较,模型组小鼠主动脉斑块面积明显扩大,胶原纤维沉积增加,肝脏脂质沉积增加,脂滴变多,附睾脂肪细胞体积扩大;血清中铁离子、MDA含量升高,SOD、GSH-Px水平降低;p53、COX2蛋白表达升高;主动脉FTH1、SLC7A11、GPX4蛋白及mRNA表达降低;PTGS2、NOX1 mRNA表达升高。与模型组比较,茱萸丸低、中、高剂量组及阿托伐他汀钙组小鼠主动脉斑块面积明显缩小,胶原沉积减少,肝脏脂质沉积减少,脂滴变少,附睾脂肪细胞体积缩小;血清中铁离子、MDA含量降低,SOD、GSH-Px水平升高;p53、COX2蛋白表达降低;主动脉FTH1、SLC7A11、GPX4蛋白及mRNA表达升高;PTGS2、NOX1 mRNA表达降低。综上所述,茱萸丸对小鼠AS主动脉斑块具有较好的治疗作用,其机制可能与调控p53/SLC7A11信号通路介导的氧化损伤及抑制细胞铁死亡有关。

ZnT8在胰腺癌发生和发展中的作用

本研究主要探索锌转运蛋白8(ZnT8)/溶质载体家族30成员8(SLC30A8)在胰腺癌的发生和发展中的作用.利用cBioPortal平台分析癌症基因组图谱(TCGA)数据库资料中胰腺癌患者的SLC30A8基因的拷贝数变异和突变情况、患者的预后生存情况、共表达基因;利用DAVID平台进行功能富集分析得到共表达基因的GO功能分类条目;通过STRING数据库分析蛋白质相互作用.结果发现,SLC30A8在患病人群中遗传发生改变的占9%;在总体生存期,无进展生存期和疾病特异性生存期中SLC30A8遗传改变组的生存率都显著低于未改变组的(p<0.05);SLC30A8参与了调节激素水平、肽激素分泌的调节和胰岛素分泌调节等生物过程.本研究为探索ZnT8在胰腺癌发生中的机制做了基础工作,并且该基因可能成为胰腺癌治疗的潜在靶点.