EYA1通过LSD2介导的H3K4me2去甲基化激活HIF-1β促进结直肠癌肿瘤血管生成

【字体: 时间:2025年10月05日 来源:Journal of Cancer Research and Clinical Oncology 2.8

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  本研究针对结直肠癌(CRC)中肿瘤血管生成的调控机制,通过探讨EYA1基因通过LSD2介导的组蛋白修饰激活HIF-1β通路的分子机制,揭示了EYA1-LSD2-HIF-1β轴在促进VEGFA表达和血管生成中的关键作用,为CRC抗血管生成治疗提供了新的潜在靶点和策略。

  
在肿瘤生物学研究领域,结直肠癌始终是全球范围内发病率和死亡率位居前列的恶性肿瘤。随着精准医疗时代的到来,深入了解其发生发展的分子机制已成为当前研究的重点和难点。肿瘤血管生成作为肿瘤进展过程中的关键环节,为肿瘤细胞的快速增殖和远处转移提供了必要的营养和氧气支持。尽管抗血管生成药物如贝伐珠单抗已在临床实践中广泛应用,但耐药性问题依然突出,这促使科研人员不断探索新的血管生成调控机制。
以往的研究表明,缺氧诱导因子HIF-1/VEGF通路是调控血管生成的核心信号网络,而HIF-1β作为该通路中不受氧浓度调节的稳定亚基,其具体调控机制尚不明确。同时,Eya1基因作为转录共激活因子,在多种肿瘤中均被发现表达异常,并与肿瘤进展密切相关。然而,Eya1在结直肠癌血管生成中的作用及其背后的分子机制仍有待阐明。组蛋白修饰作为表观遗传调控的重要方式,LSD2介导的H3K4me2去甲基化是否参与Eya1调控的血管生成过程,成为本研究关注的焦点。
该研究发表于《Journal of Cancer Research and Clinical Oncology》,通过多种分子生物学实验方法系统地揭示了Eya1通过招募转录共刺激因子Dach1调控LSD2表达,进而影响HIF-1β转录活性和VEGFA分泌,最终促进血管生成的分子通路。研究不仅深化了对结直肠癌血管生成机制的理解,也为开发针对Eya1-LSD2-HIF-1β轴的靶向治疗策略提供了理论依据。
本研究主要采用了临床组织样本分析(包括13对CRC组织及癌旁组织)、细胞系模型(包括LoVo、HT29、SW620、SW480和CaCO2细胞)、基因过表达与沉默(通过慢病毒载体系统)、蛋白质互作分析(Co-IP和ChIP)、启动子活性检测(荧光素酶报告基因实验)、血管生成功能实验(内皮细胞成管实验)以及组蛋白修饰状态检测(Western blot和qPCR)等关键技术方法。
Eya1和LSD2在结直肠癌中表达上调且密切相关
通过qPCR、Western blot和免疫组化技术对13对结直肠癌组织及配对癌旁组织进行分析,发现Eya1和LSD2在mRNA和蛋白水平上均显著上调,且二者表达呈正相关(r = 0.5912,P = 0.0015)。在五种结直肠癌细胞系中进一步验证了这一趋势,表明Eya1与LSD2在结直肠癌中可能存在协同作用。
Eya1通过LSD2调控CRC细胞的血管生成
在HT-29和SW480细胞中过表达Eya1可显著提高VEGFA的表达,并促进人脐静脉内皮细胞(HUVEC)的增殖和成管能力;而当LSD2被沉默时,该效应被显著抑制。相反,沉默Eya1则降低VEGFA水平,而重新过表达LSD2可部分恢复血管生成表型,说明LSD2是Eya1调控血管生成的关键介质。
Eya1通过Dach1调控LSD2的表达
Co-IP和ChIP实验证实Eya1与共刺激因子Dach1直接结合,并可共同作用于LSD2启动子区域。荧光素酶报告基因实验显示,过表达Eya1显著增强LSD2启动子活性,而沉默Dach1则抑制该活性,表明Eya1依赖Dach1调控LSD2的转录。
LSD2通过H3K4me2去甲基化转录增强HIF-1β表达
研究发现LSD2可结合至HIF-1β启动子区域,并通过去甲基化H3K4me2修饰增强其转录活性。在LSD2过表达的细胞中,HIF-1β表达显著上升,而启动子突变则废除该效应,表明LSD2以H3K4me2依赖的方式调控HIF-1β。
Eya1通过HIF-1β调控CRC血管生成
最后,功能实验表明,沉默HIF-1β可完全逆转Eya1过表达引起的VEGFA上调和血管生成表型。无论在常氧还是缺氧条件下,HIF-1β均为Eya1-LSD2通路下游的关键效应分子,直接调控VEGFA的表达和血管生成过程。
本研究首次系统地揭示了Eya1在结直肠癌中通过招募Dach1调控LSD2表达,进而介导H3K4me2去甲基化修饰,增强HIF-1β的转录活性和VEGFA分泌,最终促进肿瘤血管生成的分子机制。该通路独立于经典的Akt信号途径,拓展了对Eya1功能多样性的认识,并为克服抗VEGF药物耐药提供了新的思路。针对Eya1-LSD2-HIF-1β轴的抑制剂研发可能成为结直肠癌治疗的新方向。
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