结直肠癌是第三年夜最多见的癌症，全世界癌症灭亡率第二。晚期CRC转移患者的预后较差，耐药性严峻。是以，寻觅与CRC病发机制相干的新基因对于开发有用的CRC医治要领至关主要。愈来愈多的研究注解，脂质代谢异样是CRC等癌症的标记性特性，然而，介入CRC脂质代谢依靠的份子机制仍知之甚少。角鲨烯环氧化酶(Squalene epoxidase, SQLE)是胆固醇生物合成中的限速酶，有研究注解SQLE在CRC中过表达，但SQLE在CRC进展中的潜在作用仍存在争议。喷鼻港中文年夜学的于君研究团队经由过程对于配对于的CRC以及癌旁构造样本接纳mRNA以及卵白表达阐发，SQLE转基因小鼠粪便样本举行宏基因组学以及代谢组学阐发配合展现了SQLE在CRC中的作用，相干研究结果揭晓于《Gut》。 1. SQLE在CRC中过表达且与CRC预后不良相干对于三个自力的CRC行列步队中SQLE的mRNA以及卵白表达举行阐发，发明在原发性CRC构造中SQLE的 mRNA以及卵白的表达均高于比照癌旁构造。使用Kaplan-Meier曲线以及多变量Cox比例危害回归阐发评估SQLE对于CRC患者预后的影响，成果显示SQLE mRNA的高表达与CRC患者差的预后相干，是CRC疾病特异性预后不良的自力因素。进一步借助免疫组化对于207例CRC患者举行TMA阐发也证明了SQLE能在卵白程度上猜测患者的预后。可见SQLE mRNA以及卵白表达是猜测CRC患者保存不良的自力预后因素。图1. SQLE在CRC中表达上调预示着较差的保存2. SQLE过表达促成CRC发生在体外细胞程度上证明了SQLE经由过程按捺细胞凋亡以及激活细胞周期进程来促成CRC细胞生长后，进一步在体内动物程度上以Rosa26-Sqle tg小鼠与Cdx2-CreERT2小鼠杂交构建结肠特异性Sqle tg小鼠来探究SQLE在体内CRC发生中的相干性。与野生型小鼠比拟，Sqle tg小鼠的肿瘤发生率、肿瘤数目以及肿瘤负荷均显著增长，Sqle tg结肠内CRC形成，伴有结肠异型增生以及高度异型增生的小鼠比例增长。同时Sqle tg小鼠在CRC中的致癌功效可以经由过程细胞增殖增长的Ki-67评分以及细胞凋亡削减的TUNEL评分来证实。经由过程对于小鼠的结肠构造举行癌症通路PCR阐发，不雅察到细胞增殖标记物Mki6七、Ccnd2以及E2f4表达上调，而促凋亡基因Casp9以及Casp2表达下调，从而证实Sqle在CRC肿瘤发生中促成细胞增殖以及按捺细胞凋亡的作用。在CRISPR/Cas9的全身Sqle KO小鼠上构建AOM-DSS化学致癌模子，与野生型比拟，Sqle KO小鼠结肠肿瘤数目削减，再次证实Sqle在体内结直肠肿瘤发生中的致癌功效。图2. 结肠特异性Sqle tg小鼠促成结直肠肿瘤发生3. SQLE促成胆固醇重新生物合成SQLE是胆固醇生物合成的第二限速酶，在LOVO以及SW1116细胞中，SQLE过表达增长了胆固醇生物合成基因的mRNA表达，卵白印迹阐发发明过表达SQLE的细胞或者Sqle tg小鼠的 HMGCR、FDFT1以及FDPS 卵白程度升高，而 SQLE敲低或者Sqle+/ 小鼠响应基因的卵白程度下调，提醒SQLE能促成胆固醇重新生物合成，进而促成CRC细胞增殖。图3. SQLE过表达促成胆固醇生物合成基因表达图4. SQLE敲低按捺胆固醇合成路子基因表达4．Sqle tg小鼠肠道菌群掉调及代谢组转变肠道菌群掉调是CRC发生的新致病因素，作者对于Sqle tg以及野生型小鼠粪便举行鸟枪宏基因组阐发，Sqle tg小鼠的α多样性指数呈降落趋向，并测定Sqle tg以及野生型小鼠的细菌构成变化，不雅察到Sqle tg小鼠中Desulfovibrio fairfieldensis, Rhodococcus erythropolis, Brucella abortus以及Chlamydia muridarum等致病菌显著富集，而掩护性细菌如Streptomyces violaceusniger以及Pseudomonas sp Leaf58削减，经qPCR验证这些要害菌种类的变化，注解体内SQLE过表达促成肠道菌群掉调。已经知富集的致病菌具备多种代谢活性，对于小鼠粪便举行非靶向代谢组学阐发，成果与野生型小鼠比拟，Sqle tg小鼠粪便富含次级胆汁酸如石胆酸、鹅去氧胆酸、牛磺去氧胆酸、去氧胆酸，并经靶向代谢组学证明Sqle tg小鼠次级胆汁酸如石胆酸、异石胆酸、异别石胆酸以及去氧胆酸的升高。次级胆汁酸是在肠道菌群的作用下由低级胆汁酸转化天生的，对于Sqle tg小鼠肠道菌群以及代谢物举行相干性阐发，发明次级胆汁酸以及致病菌C. muridarum显著相干，提醒C. muridarum可能介入促成次级胆汁酸的增长。此外，发明四种病原菌均与代谢物转变呈正相干，注解Sqle tg表达在小鼠CRC进展中调治肠道微生物组以及代谢物。图5. 结肠特异性Sqle tg小鼠肠道菌群以及代谢物转变5．SQLE过表达侵害肠道樊篱功效次级胆汁酸作为一种内毒素，其程度升高是CRC的主要危害因素，它对于结肠上皮细胞有毒性，粉碎肠道樊篱功效，而肠道菌群掉调也与肠道樊篱受损紧密亲密相干，是以，SQLE过表达引诱的肠道菌群掉调可能会致使肠樊篱功效障碍。经由过程对于Sqle tg以及野生型小鼠肠道樊篱功效举行FITC-葡聚糖跨上皮通透性阐发，发明Sqle tg小鼠血清FITC-葡聚糖程度更高，电子显微镜也不雅察到Sqle tg小鼠慎密毗连的粉碎。上皮慎密毗连是由细胞毗连卵白维持的，卵白质印迹阐发发明Sqle tg小鼠结肠中的细胞毗连卵白Jam-c以及occludin下调。此外，Sqle tg小鼠内黏液要害身分MUC2的mRNA程度也下调。肠漏引诱促炎反映，Sqle tg小鼠结肠构造炎症通路的PCR阵列阐发显示CxCl三、CRP以及CXCR2等促炎因子显著上调。综上，肠道菌群掉调-代谢物轴可能致使 Sqle tg小鼠肠道樊篱功效障碍。进一步网络AOM模子的Sqle tg以及野生型小鼠的粪便移植到无菌(GF)小鼠体内，以探究Sqle tg表达引诱的肠道菌群掉调是否能影响结肠细胞增殖。在正法小鼠进步行FITC葡聚糖跨上皮通透性阐发，发明Sqle tg小鼠粪便举行灌胃的GF小鼠血清中FITC-葡聚糖程度高于野生型小鼠粪便灌胃的GF小鼠，并经EM 证明肠道樊篱粉碎。同理与移植野生型粪便比拟，移植Sqle tg小鼠粪便的GF小鼠细胞毗连卵白Jam-c以及occludin表达下调，同时Ki-67染色注解其显著促成结肠上皮细胞增殖。总之，SQLE引诱的肠道菌群掉调使肠道樊篱功效受损进而促成结肠细胞生长。图6. 肠道菌群-代谢物轴介导Sqle tg FMT小鼠肠樊篱功效障碍6. 药物按捺SQLE提高CRC的化疗效果使用SQLE按捺剂特比奈芬处置惩罚HT29以及DLD1细胞，发明特比奈芬在体外剂量依靠性按捺HT29以及DLD1细胞生长。此外，特比奈芬也显著按捺原发性CRC类器官的生长。接着评估CRC经常使用化疗药特比奈芬与奥沙利铂或者5-FU结合用药效果，发明特比奈芬使HT29以及DLD1细胞对于奥沙利铂以及5-FU的生长按捺更敏感，结合指数(CI)定量评估注解特比奈芬与奥沙利铂或者5-FU的结合用药具备协同作用，在体外协同引诱细胞凋亡。进一步成立裸鼠皮下移植瘤模子，将1106个HT29细胞植入裸鼠违侧，分为六组：载体；(2)特比萘芬；(3) 5-FU；(4) 奥沙利铂；(5) 特比萘芬+5-FU 以及(6) 特比萘芬+奥沙利铂。成果注解，单药医治可按捺约50%的肿瘤生长，且与载体比拟，特比奈芬+5-FU以及特比奈芬+奥沙利铂用药都可使肿瘤彻底住手生长，效果较着优于单药医治。在CRC医治中SQLE可作为医治靶点，按捺SQLE可以提高CRC化疗效果。图7. SQLE是CRC的医治靶点小结本研究经由过程细胞系、结肠特异性Sqle tg小鼠以及Sqle KO小鼠模子成立了SQLE作为CRC的致瘤因子，明确了SQLE在CRC中的致癌作用，SQLE可以促成CRC细胞增殖以及存活，并经由过程引起肠道菌群掉调、代谢物转变、肠樊篱功效障碍进而影响肠道肿瘤微情况。特比萘芬对于SQLE的阻断作用对于CRC细胞具备生长按捺作用，是以特比奈芬结合5-FU或者奥沙利铂可以显著提高医治效果，提醒其在CRC医治中的临床运用潜力。参考文献Squalene epoxidase drives cancer cell proliferation and promotes gut dysbiosis to accelerate colorectal carcinogenesis. Gut. 2022.原文浏览，请扫描下方二维码提取码：jtbx绘谱帮你侧糖尿病、肝病、胃癌、IBD、结直肠癌等临床疾病中胆汁酸种类以及含量的转变可影响宿主菌群漫衍、肠道樊篱功效、旌旗灯号通报等生物历程，从而在必然水平上调治胆固醇代谢稳态、葡萄糖代谢稳态、胰岛素敏感性等临床表型。麦特绘谱接纳LC-MS/MS技能平台经由过程多种同位素标志胆汁酸为内标切确定量60+种胆汁酸，今朝可提供胆汁酸全谱及简谱阐发，可满意差别检测需求。此外，麦特绘谱拥有业内强盛的Q600全定量代谢组、Q300全定量代谢组、Q200宏代谢组、代谢流等要领，详情接待咨询麦特绘谱热线400-867-2686。 往期保举