敲除芳香烃受体基因对肝细胞癌代谢途径和物质的影响
魏哲文, 朱青, 蔡建强
2023, 10(4):
23-28.
摘要
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多维度评价
目的: 研究敲除芳香烃受体(aryl hydrocarbon receptor,AHR)基因对肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)代谢途径和物质的影响。
方法: 利用成簇规律间隔短回文重复序列(clustered regularly interspaced short palindromic repeats,CRISPR)/Cas9技术构建AHR基因敲除的PLC/PRF/5肝癌细胞系,对野生型(AHR-WT)和AHR基因敲除(AHR-KO)肝癌细胞的代谢物质进行非靶向代谢组学检测,对其代谢物质差异进行分析,使用Metaboanalyst 4.0进行代谢通路富集分析,并寻找差异代谢物质。
结果: 将AHR-WT肝癌细胞和AHR-KO肝癌细胞分别进行正、负离子模式下的代谢物质检测,其前10位的功能富集结果包括氨基酸代谢(谷氨酸代谢、甘氨酸和丝氨酸代谢、精氨酸和脯氨酸代谢、蛋氨酸代谢、天冬氨酸代谢、尿素循环、氨再循环)、能量代谢[谷胱甘肽代谢、沃伯格(Warburg)效应]及核苷酸代谢(嘌呤代谢)。对差异代谢物质进行通路富集分析得到8条与肿瘤作用机制密切相关的代谢通路,包括精氨酸和脯氨酸代谢,精氨酸生物合成,嘧啶代谢,丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢,苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸的生物合成,嘌呤代谢,赖氨酸退化,抗坏血酸和醛酸盐代谢。与AHR-WT肝癌细胞相比,AHR-KO肝癌细胞L-精氨酸、L-苯丙氨酸、L-酪氨酸、尿苷和黄嘌呤明显下调,而还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(nicotinamide adenine dinucleotide,NADH)、氧化型谷胱甘肽和还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(nicotinamide adenine dinucleotide phosphate,NADPH)明显上调。
结论: AHR基因在HCC代谢过程中可能发挥重要作用,以AHR基因为靶点的HCC代谢组学变化可能是新的抗肿瘤治疗方案的研究方向。