Redox Biology|肝癌中细胞铁死亡受转录差异调节

细胞铁死亡（Ferroptosis）是代谢紊乱的结果，与肝癌密切相关。然而，肝癌中细胞凋亡的精细调节机制尚不清楚。

近日，凌恩客户关于肝癌中细胞铁死亡调节机制的转录组文章在线发表在《Redox Biology》杂志（影响因子：7.793）。

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实验设计

小鼠模型：

研究人员首先雌性C57BL / 6J小鼠构建了肝癌小鼠模型：HNF4A和HIC1特异性过表达的肝癌小鼠模型。

细胞系：

肝癌细胞系Bel-7402,SMMC-7721,Bel-7404,SK-Hep1,HepG2和Huh7；

肝细胞细胞系THLE-3和HL-7702。

表达质粒：

购买表达质粒HBA1, STMN1, HIC1, HNF4A, PSAT1, HBA1-sh, STMN1-sh2, HIC1-sh2, HNF4A-sh2, PSAT1-sh2, pTSB-CMV-GFP-EF1-PURO和pTSB-CMV-mCherry-EF1-NEO，检测。

测序方法：

HepG2细胞和正常肝细胞RNA转录组测序。

分析方法：

免疫荧光（IF），蛋白质印迹（WB），qPCR，共免疫沉淀（co-IP），染色质免疫沉淀（ChIP），蛋白质连接测定（PLA），RNA-Seq分析以及启动子近端DHS序列检测。

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研究结果

研究确定了两类基因：ferroptosis上调因子（FUF）和ferroptosis下调因子（FDF），其产物通过影响GSH的产生而在调节细胞凋亡和肿瘤发生中发挥相反的作用。此外，FUF由一种转录因子HIC1控制，而FDF由另一种转录因子HNF4A控制。Ferroptosis的发生可能取决于组蛋白乙酰转移酶KAT2B。在刺激ferroptosis后，KAT2B的解离阻止HNF4A与FDF启动子结合。这种效应发生在将KAT2B募集到FUF启动子之前，促进HIC1与转录FUF的结合。临床上，HIC1和HNF4A相反地与肝癌中的肿瘤阶段相关。HIC1较低和HNF4A较高的患者预后较差。破坏HIC1和HNF4A之间的平衡可能有助于治疗肝癌。

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通过IHC检测肝癌中的铁蛋白沉积被抑制。（A）肝癌和正常肝组织中c-PARP，HMGB1和GPX4的TMA。（B-C）新鲜正常肝和肝癌组织（B）中的c-PARP，HMGB1和GPX4的Western印迹和IHC，以及建立的肝细胞和肝癌细胞系，如（C）所示。（D）Ferroptosis抑制DEN / CCl4处理的小鼠中的肝肿瘤发生。在小鼠中形成肿瘤后，处理含有或不含有ferrostatin-1（2mg / kg）的Erastin（10mg / kg）。显示了具有指定治疗的小鼠的含肝肿瘤。通过IHC测量肿瘤中c-PARP，HMGB1和GPX4的表达。（E）刺激ferroptosis抑制异种移植物的形成。显示了具有指定治疗的小鼠中的异种移植物。通过IHC测量异种移植物中c-PARP，HMGB1和GPX4的表达。

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通过ferroptosis触发差异基因表达（A）在HepG2细胞中通过TMT，RNA-seq和DNase-seq鉴定FUF和FDF。（B）TCGA数据库在肝癌中进一步鉴定了6个FUF和137个FDF。（C）通过TCGA数据库分析，与肝癌相比，FUF和FDF在正常肝脏中的倍数变化的排名。（D）对照（用DMSO处理）和用mosstin处理的HepG2或Bel-7402细胞的qFCR和Western印迹，含有或不含有ferrostatin-1。（E）HBA1和STMN1在DEN / CCl4诱导的小鼠肝癌或由Bel-7402细胞形成的异种移植物中的代表性IHC图像。用含有或不含有ferrostatin-1的DMSO或erastin（对于DEN / CCl4小鼠：10mg / kg;用于异种移植小鼠：5mg / kg）处理小鼠（对于DEN / CCl4小鼠：2mg / kg;对于异种移植小鼠：在形成肝癌和异种移植物后1mg / kg）。（F）通过Western印迹和IHC测量的HBA1和STMN1在人肝癌和成对正常肝组织中的表达。

Ferroptosis表达调节机制

参考文献

Ferroptosis is governed by differential regulation of transcription in liver cancer. Redox Biology, 2019.

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