长链脂酰辅酶A合成酶4调控铁死亡在急性脊髓损伤治疗中的研究进展

脊髓损伤(SCI)不仅会给患者的身体和心理造成严重的伤害,而且会给社会带来沉重的经济负担,目前仍是较为棘手的脊柱外科疾病之一。铁死亡为近年来发现的不同于细胞凋亡、焦亡、坏死的一种程序性死亡,其发生机制独特,广泛参与到各系统疾病中。作为介导铁死亡发生的关键分子,长链脂酰辅酶A合成酶(ACSL)4是铁死亡的一个关键可控靶点,敲除ACSL4可以明显改善细胞铁死亡状况。近年来,很多研究均表明SCI与铁死亡具有密切的相关性。该文对SCI后铁死亡发生机制及ACSL4调控的研究进展进行综述,为临床治疗急性SCI提供新的理论依据。

miR-578调控长链脂酰辅酶A合成酶4表达对胃癌细胞增殖、侵袭的影响

目的探讨miR-578调控长链脂酰辅酶A合成酶4(ACSL4)对胃癌细胞增殖及侵袭的影响。方法选取人胃癌细胞MKN-45、SNU-1、MKN-7、KTAO3、N87及人正常胃黏膜细胞GES-1为研究对象,将MKN-45细胞分为对照组、miR-578 NC组、miR-578 mimic组、miR-578 mimic+pc-ACSL4组,测定各组MKN-45细胞活力及凋亡、侵袭、迁移能力,测定细胞中miR-578、ACSL4、凋亡相关蛋白(Bax、Caspase-3、Bcl-2)、侵袭相关蛋白(MMP-9、MMP-2)的表达,验证miR-578与ACSL4的靶向关系。结果miR-578在人胃癌细胞中低表达;与对照组相比,miR-578 mimic组MKN-45细胞活力、侵袭、迁移能力、MMP-2、MMP-9、Bcl-2蛋白表达水平均显著降低(P<0.05),凋亡能力、Caspase-3、Bax蛋白表达水平均显著升高(P<0.05);与miR-578 mimic组相比,miR-578 mimic+pc-ACSL4组MKN-45细胞活力、侵袭、迁移能力、MMP-2、MMP-9、Bcl-2蛋白表达水平均显著升高(P<0.05),凋亡能力、Caspase-3、Bax蛋白表达水平均显著降低(P<0.05);荧光素酶实验结果显示,miR-578与ACSL4存在靶向调节关系。结论miR-578可抑制人胃癌细胞MKN-45的增殖及迁移能力,可能是通过抑制ACSL4表达实现的。

草鱼脂酰辅酶A合成酶4基因全长cDNA分子克隆及表达调控

本试验采用反转录PCR(RT-PCR)技术克隆草鱼脂酰辅酶A合成酶4(ACSL4)基因全长cDNA,利用实时荧光定量PCR技术研究ACSL4基因在草鱼大脑、心脏、脾脏、肝胰脏、肌肉、肾脏、肠系膜脂肪、前肠、中肠、后肠10种组织中的表达情况,并对投喂不同淀粉源饲料以及饥饿再投喂0、3、6、12和24 h后草鱼肝胰脏中ACSL4基因表达情况进行研究。结果显示:草鱼ACSL4基因cDNA全长2 418 bp,其开放阅读框2 121 bp,共编码706个氨基酸;草鱼ACSL4蛋白的氨基酸序列包含1个跨膜结构域、1个脂肪酸绑定基序和1个ATP/AMP绑定基序。草鱼ACSL4 mRNA在大脑和脾脏中相对表达量较高,显著高于其他组织(P <0.05),在肌肉中相对表达量最低;投喂不同淀粉源饲料对草鱼肝胰脏中ACSL4 mRNA相对表达量无显著影响(P>0.05);饥饿再投喂12 h后,草鱼肝胰脏中ACSL4 mRNA相对表达量达到最高值,显著高于其他时间段(P<0.05),24 h后恢复至最初水平。本试验从草鱼10种混合组织中克隆了ACSL4基因全长cDNA,其所编码的氨基酸序列的主要功能性位点脂肪酸绑定基序和ATP/AMP绑定基序在不同物种间高度保守;草鱼ACSL4基因主要在大脑和脾脏中表达;饲料中淀粉源对草鱼肝胰脏中ACSL4基因的表达无显著影响;在饥饿再投喂12 h后,草鱼肝胰脏中ACSL4 mRNA相对表达量达到最高值,随后显著下降至最初水平。

鹅脂肪甘油三酯脂肪酶和长链脂酰辅酶A合成酶1基因表达差异及其对脂肪沉积和血清脂类代谢的调控

本试验旨在研究脂肪甘油三酯脂肪酶(ATGL)和长链脂酰辅酶A合成酶1(ACSL1)基因在鹅的不同组织器官中的表达差异,并探索2个基因表达对机体脂肪沉积和血清脂类代谢的调控。选取16周龄五龙鹅30只(公母各占1/2),屠宰后用实时荧光定量PCR检测不同组织器官(肝脏、心脏、皮下脂肪、腹部脂肪、胸肌、腿肌、肌胃、腺胃、小肠、肾脏、大脑、肺、脾脏)中A TG L、A CSL1基因表达量。结果表明:1)在鹅的皮下脂肪、腹部脂肪、肝脏、脾脏、肾脏、心脏、胸肌和腿肌中均检测出ATGL和ACSL1基因的表达;ATGL基因在皮下脂肪和腹部脂肪中表达量最高,其次是肝脏和脾脏,在肾脏、心脏、胸肌和腿肌中只有少量表达;ACSL1基因在皮下脂肪、腹部脂肪、肝脏、脾脏中表达量较高,在肾脏、心脏、胸肌和腿肌中有少量表达,而在肌胃、腺胃和肺中几乎不表达。2)ATGL基因表达量与腿肌肌内脂肪率、胸肌肌内脂肪率、腹部脂肪率、胸肌率和腿肌率呈显著或极显著负相关(P<0.05或P<0.01),与皮下脂肪率呈显著正相关(P<0.05);ACSL1基因表达量与腿肌肌内脂肪率、胸肌肌内脂肪率、胸肌率呈正相关(P>0.05),与腿肌率呈显著正相关(P<0.05),与皮下脂肪率呈显著负相关(P<0.05)。3)ATGL基因表达量与血清甘油三酯、高密度脂蛋白胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇和葡萄糖含量呈显著或极显著正相关(P<0.05或P<0.01);ACSL1基因表达量与血清总胆固醇、高密度脂蛋白胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇和葡萄糖含量呈负相关(P>0.05),与甘油三酯含量呈显著负相关(P<0.05)。由此可见,ATGL和ACSL1基因在鹅的不同组织器官中的表达具有明显差异性,对机体脂肪沉积和血清脂类代谢具有反向调控作用。

大豆长链脂酰辅酶A合成酶基因GmLACS在酵母中的表达

在LACS缺陷型酵母YB525中对已经克隆的大豆长链脂酰辅酶A合成酶基因(GmLACS)进行表达,并对其功能进行了预测。进化树比对分析显示大豆长链脂酰辅酶A合成酶(GmLACS)与其它植物的LACSs具有高度的同源性;酵母互补测试显示GmLACS蛋白能够互补LACS缺陷型酵母YB525,具有长链脂酰辅酶A合成酶活性;底物偏好性分析显示GmLACS偏好活化大豆中的重要的长链脂肪酸。以上研究结果表明:大豆长链脂酰辅酶A合成酶基因GmLACS编码的蛋白属于LACS家族,能够活化外源脂肪酸并参与了脂肪酸相关的脂类代谢。

酰基辅酶A合成酶长链家族成员4介导的脂质过氧化导致乳腺癌细胞发生铁死亡

目的探讨酰基辅酶A合成酶长链家族成员4(ACSL4)的敲除和过表达对乳腺癌细胞MBA-MD-231细胞发生铁死亡的影响。方法用CRISPR-Cas9技术敲除ACSL4,PLVX-puro质粒过表达ACSL4;用MTT实验检测铁死亡诱导剂处理WT、ACSL4-KO和ACSL4-OE细胞后的生存率;用流式分析技术检测铁死亡诱导剂RSL3处理细胞后脂质过氧化物的变化;用脂质氧化试剂盒检测铁死亡诱导剂RSL3处理细胞后丙二醛(MDA)变化。结果与WT细胞相比,ACSL4-KO细胞对铁死亡诱导剂的抗性增加,ACSL4-OE细胞对铁死亡诱导剂的敏感性增加;铁死亡诱导剂RSL3处理后,ACSL4-KO细胞脂质过氧化物含量低于ACSL4-OE细胞,ACSL4-KO细胞MDA含量低于WT细胞,ACSL4-OE细胞MDA含量高于WT细胞。结论ACSL4的敲除和过表达会改变MDA-MB-231细胞对铁死亡诱导剂的敏感性,ACSL4可能作为乳腺癌细胞铁死亡的关键因子。

长链脂酰辅酶A合成酶及其调控因素的研究及进展

长链脂酰辅酶A合成酶(long-chain acyl-Co A synthetase,ACSL)是酰基激活酶家族成员之一,包含5种不同的亚型,分别由不同的基因编码。它们主要催化12～20碳链之间的脂肪酸合成脂酰辅酶A,这是机体内甘油三酯合成及脂肪酸β氧化的第一步反应。此外,由于底物的偏好、组织分布以及调控因素的差异,ACSLs在不同细胞内脂肪代谢中有不同的功能,并且发挥着重要的作用,并且它们基因表达的高低与众多疾病相关,但目前有关ACSLs基因表达调控因素研究相对较少。本文将从ACSLs组织分布及底物选择性、ACSLs对不同细胞组织内脂质代谢的影响、ACSLs相关疾病以及其相关表达调控研究进展等方面进行了综述,并对今后ACSL研究的重点及意义进行了展望。

脂酰辅酶A长链合成酶3及其相关疾病

脂滴(lipid droplets)是细胞内脂质贮存和调节细胞脂质稳态的重要细胞器,其表面具有多种脂滴相关蛋白质。长链酰基辅酶A合成酶家族的成员脂酰辅酶A长链合成酶3(acyl CoA long chain synthetase 3,ACSL3)即脂滴相关蛋白质的一种,也是生物合成过程中必需的酶之一。ACSL3广泛分布于大多数细胞中的脂滴表面,其在脂滴的合成、自噬的调节和细胞铁死亡等多种病理生理过程中发挥着不同的作用。此外,多项研究表明,ACSL3还广泛参与到多种疾病的发生发展,包括动脉粥样硬化、非酒精性脂肪肝病、糖尿病和肿瘤等。当前,国内对ACSL3的研究相对集中于ACSL3与动物育种和生长的关系,而对ACSL3在脂质代谢中的作用机制及其与疾病的关系鲜有报道。本文基于国内外对ACSL3的研究,对该基因的结构、在细胞脂代谢中的作用机制及其相关疾病进行归纳,进一步探究ACSL3在脂滴的合成、自噬、铁死亡过程中的作用,为防治动脉粥样硬化、非酒精性脂肪肝病、糖尿病(glucose)等多种ACSL3相关疾病提供新的理论依据。

铜绿假单胞菌长链脂酰辅酶A合成酶的克隆及活性鉴定

早期诊断对于II型糖尿病的预防和治疗尤为重要,游离脂肪酸是II型糖尿病的早期诊断的重要因素.铜绿假单胞菌的长链脂酰辅酶A合成酶(FadD1)是一种可以检测游离脂肪酸的酶.表达并纯化了FadD1,利用分光光度法对其活性进行了鉴定,鉴定结果显示FadD1对油酸钾有较好的生物学活性.为今后游离脂肪酸分析酶热传感器的研制奠定了基础.

长链脂酰辅酶A合成酶1在肝癌中的表达及临床意义

目的探讨长链脂酰辅酶A合成酶1(Long-Chain Acyl-CoA Synthetase 1,ACSL1)在肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)的表达及临床意义。方法收集334例诊断为HCC患者的癌组织与对应癌旁组织;免疫组化分析癌组织与癌旁组织中ACSL1的表达差异,并进一步分析HCC中ACSL1表达与患者临床病理特征的关系及对患者生存的影响;慢病毒转染构建ACSL1过表达的SNU739细胞;MTS、流式细胞术检测ACSL1对SNU739细胞的增殖和凋亡的影响;SeahorseXF24分析仪、乳酸试剂盒探究ACSL1对SNU739细胞能量代谢的影响。结果HCC组织中的ACSL1表达水平显著低于癌旁组织(3.02±2.57 vs 7.60±3.34,t=20.040,P=0.000);HCC中ACSL1的表达水平与患者的年龄有相关性(c2=16.472,P=0.000);ACSL1蛋白表达水平是HCC患者生存的危险因素(HR=1.642,P=0.012);ACSL1可以显著增强SNU739细胞凋亡(t=13.886,P=0.000)、线粒体基础氧耗速率(oxygen consumption rate,OCR)(F=83.429,P=0.001)以及线粒体最大氧耗率(F=859.792,P=0.000)。结论ACSL1在HCC组织中低表达,ACSL1低表达的HCC患者预后更差;ACSL1可作为HCC患者预后的潜在标志物,有助于筛查早期HCC,提高HCC患者生存率。

长链脂酰辅酶A合成酶在肿瘤中的研究进展

长链脂酰辅酶A合成酶(ACSL)包括5种不同亚型,是催化脂肪酸活化的关键酶,在脂肪酸代谢中发挥重要作用。ACSL在许多类型的肿瘤中异常表达,在促进肿瘤细胞增殖或凋亡以及影响肿瘤进程方面具有复杂的功能。ACSL通过不同的信号传导途径和分子机制调节肿瘤进展,其异常表达对肿瘤组织的分化,肿瘤的预后和复发均有一定的影响,有望成为新的标志物及治疗靶点。了解ACSL在肿瘤中的确切作用以及所涉及的分子机制,可为寻找肿瘤诊治新靶标、开发基因治疗新策略提供思路。本文对ACSL与肿瘤的相关研究作一综述。

长链脂酰辅酶A合成酶家族与恶性肿瘤

脂肪酸代谢紊乱容易导致癌症的发生。长链脂酰辅酶A合成酶家族(long chain acyl-coenzyme A synthetase family,ACSLs)负责激活长链脂肪酸,在脂肪酸代谢中发挥重要作用。但在癌细胞中,其调控作用经常被解除,细胞内脂肪酸的分布、种类和数量发生改变,进而导致癌症和其他代谢性疾病的发生。ACSLs在哺乳动物中包括5种亚型,分别为ACSL1、3、4、5和6。ACSL1在甘油三脂的合成和分配中发挥重要作用;ACSL3有助于脂滴的形成,脂滴对维持脂质稳态具有重要作用;ACSL4的表达与类固醇激素相关,在铁死亡途径中发挥重要作用;ACSL5可以催化外源性脂肪酸的代谢,但不能催化从头合成脂肪酸的代谢;ACSL6在脑内的脂肪酸代谢及生殖器官中精子发生和卵巢功能维持等方面发挥重要作用。ACSLs的调控因子包括转录因子、共激活因子、激素受体、蛋白激酶和小的非编码RNA等。它们通过介导脂肪酸代谢,广泛参与线粒体介导的能量代谢,内质网应激和肿瘤炎性微环境等。此外,ACSLs还作为独立预后因素,成为各种癌症临床诊断和治疗的生物标志物和治疗靶点。近年来,越来越多的研究表明,ACSL家族在癌症的发生发展进程中发挥重要作用。本文从ACSL基因家族,ACSLs与恶性肿瘤及基于ACSLs脂代谢的肿瘤治疗方面进行阐述,为后续ACSL基因家族的研究及肿瘤的靶向治疗提供理论依据和候选分子靶标。

长链酰基辅酶A合成酶1介导的脂肪酸活化及相关恶性肿瘤研究进展

哺乳动物长链酰基辅酶A合成酶(ACSL)1是ACSLs第一个被发现的亚型,含量最为丰富。不同组织或细胞定位的ACSL1通过介导脂肪酸活化参与脂质合成或分解代谢,进而调节细胞信号通路和维持细胞生物学活性。脂质代谢重编程可以为肿瘤细胞提供能量、适应微环境和传递细胞信号,而ACSL1可以通过脂质合成和(或)分解途径影响恶性肿瘤发生发展,但是具体机制有待进一步明确。因此,深入探究ACSL1调控恶性肿瘤进展的机制,有望为ACSL1相关恶性肿瘤的诊治提供更多途径。

高脂和高果糖饲料喂养大鼠肌细胞内长链酯酰辅酶A的含量及其与胰岛素抵抗的关系

近年来研究表明,高果糖摄入可引起机体的胰岛素抵抗（IR）,并与代谢综合征联系紧密,而骨骼肌中脂肪酸代谢异常及细胞内脂质含量增加可引起骨骼肌IR,继而全身IR,

油菜脂酰CoA合成酶基因pXT166的鉴定和功能分析

长链脂酰CoA合成酶(LACSs)在脂肪酸的合成代谢与分解代谢中起着重要的作用,它把游离脂肪酸活化为脂酰CoA硫酯。pXT166经证实具有编码长链脂酰CoA合成酶活性。本研究通过酵母互补实验验证了pXT166具有LACS的酶活性。分析该基因编码蛋白的底物偏好性显示,长链饱和脂肪酸是其优先底物。RT-PCR分析表明,在不同油脂含量的油菜品系种子中,授粉后35d,该基因在高含油量的种子中表达更强,表明pXT166参与了油菜种子中油脂的合成,与种籽含油量相关。

长链脂酰辅酶A合成酶抑制剂Triacsin C作用下小鼠肝脏组织的转录组分析

为深入了解长链脂酰辅酶A合成酶抑制剂Triacsin C对小鼠肝脏的影响,本试验将0.1 mL 80 mg/L Triacsin C灌服小鼠,连续3 d,同时设立阴性对照组(仅灌服无菌生理盐水),而后分别取小鼠肝脏组织进行高通量转录组测序,筛选表达差异基因,并利用荧光定量PCR方法对差异基因进行验证,进而利用GO和KEGG数据库对其进行注释和通路富集分析。结果显示,共筛选获得39个差异显著表达基因,与对照组相比有26个显著上调,13个显著下调,RT-qPCR方法随机验证6个基因的表达情况,均与转录组测序结果一致;GO分析显示,差异基因主要集中在长链脂肪酸分解、脂肪酸衍生物分解、甾醇代谢和脂质分解等生物过程中;KEGG分析显示差异基因在脂肪酸延伸、脂肪酸代谢、代谢途径、初级胆汁酸的生物合成以及泛酸和CoA生物合成等途径最为富集,在脂肪酸延伸过程中显著上调的主要是Acot家族基因,显著下调主要是Elovl家族基因;而在脂肪酸降解过程中显著上调的主要是Acaa家族基因。综上,本试验结果对深入了解Triacsin C的作用机制及药物靶点的筛选具有重要价值,为兽用药物开发奠定了前期基础。

长链脂酰辅酶A合成酶3在动脉粥样硬化中的作用研究进展

脂滴(lipid droplets, LDs)是储存中性脂质的细胞器,与脂质蓄积息息相关。长链脂酰辅酶A合成酶3 (long chain acyl-coenzyme A synthetase 3, ACSL3)是一种LDs相关蛋白,在细胞中主要分布于细胞膜、内质网和细胞内LDs,且分布依赖于细胞类型和脂肪酸供应。ACSL3是脂肪酸代谢的关键调节因子,与细胞内脂质积累密切相关,在LDs的合成与脂质代谢、细胞炎症、铁死亡等多种病理生理过程中发挥着重要作用。本文主要综述ACSL3在脂质合成、铁死亡和炎症反应等过程中发挥的作用,着重阐述ACSL3在动脉粥样硬化脂质蓄积中的作用机制,为发现动脉粥样硬化疾病中新的潜在治疗靶点提供新的思路。

ACSL4介导铁死亡及在动脉粥样硬化性心血管病中的潜在作用

背景:铁死亡是一种铁依赖性调节细胞死亡形式,其特征是铁依赖性脂质过氧化,长链酰基辅酶A合酶4参与脂质过氧化底物的形成进而导致铁死亡。近几年研究表明,长链酰基辅酶A合酶4介导铁死亡在动脉粥样硬化性心血管疾病中发挥关键作用。目的:总结长链酰基辅酶A合酶4的结构功能和调控机制及其介导铁死亡的潜在分子机制,阐述长链酰基辅酶A合酶4驱动铁死亡在动脉粥样硬化、缺血性脑卒中和心肌梗死中的应用,以期为治疗动脉粥样硬化心血管疾病提供新的治疗策略。方法:在PubMed数据库检索自建库起至2023年8月收录的相关文献,以“atherosclerosis,ferroptosis,long-chain acyl-coenzyme A synthase 4,ACSL4,glutathione peroxidase 4,ischemic stroke,myocardial infarction,endothelial cell,smooth muscle cells,foam cell”为检索词,最终纳入76篇文献进行综述分析。结果与结论:①长链酰基辅酶A合酶4参与形成多不饱和脂肪酸的辅酶衍生物并将其插入磷脂,为铁死亡发生的核心机制脂质过氧化提供底物;②在长链酰基辅酶A合酶4表达的调节因子中,整合素α6β4、细胞内囊泡转运因子p115、锌脂蛋白A20负调控其表达,同时多种miR通过结合3′-UTR下调其表达,相反长链酰基辅酶A合酶4的表达上调大部分通过转录因子转录调控;③长链酰基辅酶A合酶4依赖性生成含有多不饱和脂肪酸的磷脂是脂质过氧化并执行铁死亡必不可少的必要条件,且长链酰基辅酶A合酶4与谷胱甘肽过氧化酶4作为铁死亡的正负调控因子相互制约,其具体机制仍待进一步研究;④长链酰基辅酶A合酶4介导铁死亡参与动脉粥样硬化、心肌梗死、缺血性脑卒中的病理机制,动脉粥样硬化中内皮细胞损伤与长链酰基辅酶A合酶4介导的铁死亡密切相关,但长链酰基辅酶A合酶4参与泡沫细胞形成、平滑肌细胞表型转化、钙化的研究尚未见报道;⑤长链酰基辅酶A合酶4作为铁死亡的生物标志物和潜在靶点成为研究热点,靶向长链酰基辅酶A合酶4抑制铁死亡可能成为治疗动脉粥样硬化性心血管疾病的新方向,而抑制长链酰基辅酶A合酶4的药物研究较少,未来还需进一步研究。

拟南芥KCS12基因的克隆及其对长链脂肪酸代谢调控功能的初步分析

本课题从拟南芥中克隆了超长链脂肪酸代谢相关的功能基因At KCS12,转入酵母(INVSC1)表达系统中表达,检测酵母细胞中脂肪酸组成。脂肪酸组成结果分析表明,At KCS12使酵母中棕榈酸(16∶0)和硬脂酸(18∶0)的相对含量显著增加了,十八烯酸(18∶1)的相对含量显著减少了。这些结果共同提示,At KCS12表达的蛋白不能利用酵母中的脂肪酸作为催化底物合成超长链脂肪酸,或者At KCS12蛋白无酶活性。

植物长链脂酰辅酶A合成酶研究进展

长链脂酰辅酶A合成酶[long-chain acyl-coenzyme A(CoA) synthetase,LACS]在脂肪酸合成代谢和分解代谢中具有重要的作用,可催化游离脂肪酸形成相应脂酰辅酶A,进入其代谢途径。本文对LACS的作用功能、酶学特性、底物选择性及当前相关研究进展等方面进行了综述与总结,并对今后研究的重点和方向进行了展望。