SIRT1调控PKM2乙酰化对结直肠癌细胞糖代谢的作用及机制研究

发布时间：2020-11-17 20:17

　　 肿瘤细胞即使在常氧条件下也会重编其代谢程序而优先选择糖酵解途径供能,即“有氧糖酵解”。SIRT1是去乙酰化酶家族,他们依赖于NAD~+对目的蛋白的赖氨酸进行去乙酰化从而实现其生物学功能,SIRT1在多种肿瘤中存在异常表达,其在糖代谢中的具体生物学作用还有待研究。本研究发现,SIRT1可在癌细胞中通过干预肿瘤细胞糖酵解,抑制肿瘤生长。其具体作用和机制是:SIRT1在结直肠癌中低表达,且SIRT1可以抑制肿瘤细胞摄取葡萄糖和生成乳酸,SIRT1通过在细胞核中与PKM2结合影响PKM2 K433位的去乙酰化,从而使PKM2从细胞核中释放至细胞质中,由共转录因子变为普通的丙酮酸激酶,而高活性的丙酮酸激酶不利于代谢产物的积聚,从而减慢肿瘤细胞的合成代谢,抑制肿瘤生长。
【学位单位】：华中科技大学
【学位级别】：博士
【学位年份】：2018
【中图分类】：R735.34
【部分图文】：

华 中 科 技 大 学 博 士 学 位 论 文随后我们提取了总 RNA 及蛋白，利用 Real-Time PCR 法及 Western blot 法，测定 SIR的表达，我们发现在肿瘤原发灶中，无论是 mRNA 水平还是蛋白水平 SIRT1 的平表达量均低于癌旁组织（mRNA: n=12，配对 t-test，p<0.001）。以上实验结果提示在结直肠癌中，SIRT1 的表达低于配对的癌旁组织，其差异有统计学意义，SIRT1 能存在某种方式抑制肿瘤生长（如图 1）。

图 2A. SW480 细胞感染 Sh-Con 和 Sh-SIRT1，通过 western blot 验证感染效果，通过 BrdU试验检测细胞 DNA 合成（**P<0.01）；B. SW480 细胞感染 Sh-Con 和 Sh-SIRT1，通过 CCK-8 检测细胞增殖；C. SW480 细胞感染 Lenti-Con 和 Lenti-SIRT1，通过 western blot 验证感染效果，通BrdU/PI 试验检测细胞 DNA 合成；D. SW480 细胞感染 Lenti-Con 和 Lenti-SIRT1，通过 CCK-8 检测细胞增殖。3.在体内实验中证实 SIRT1 对结直肠癌肿瘤细胞增殖的影响通过上述试验，我们已经证实 SIRT1 在不同营养条件下对于细胞的增殖有着不的影响，那么 SIRT1 在体内条件下究竟扮演着怎样的角色呢？为了进一步证实 SIR的生物学功能，我们在 SW480 中感染 SIRT1 高表达病毒及阴性对照病毒，将对照细胞注射到裸鼠左侧后腿皮下，将高表达 SIRT1 细胞注射到裸鼠右侧后腿皮下，注

华 中 科 技 大 学 博 士 学 位 论 文为 1×106，给予裸鼠正常喂养，在注射后第六天开始测量移植瘤的长短径，算肿瘤体积，绘制肿瘤生长曲线，我们发现高表达 SIRT1 的移植瘤体积明显组，在第 36 天，处死裸鼠，并小心解剖，完整干净地取出每个移植瘤，并小鼠肌肉或皮肤粘连，通过测量移植瘤的重量，进一步证实 SIRT1 对于肿瘤的影响。结果提示：高表达 SIRT1 在小鼠体内也可明显抑制结直肠肿瘤细胞拍照后将各个移植瘤一分为二，分别放置于液氮保存及 4%多聚甲醛固定液estern blot 证实体内高表达 SIRT1 的可持续性。动物实验结果与 SIRT1 在体低糖条件下的结果相一致，查阅相关文献及我们自己检测发现，这可能是因内的血糖水平为 3.12±0.61mmol/L（0.56±0.11g/L），这与体外实验时的低糖接近，因此在体内试验中，SIRT1 也表现出抑制肿瘤生长的作用（如图 3）
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本文编号：2887869