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肽YY片段PYY1-36通过RBM43依赖性PGC-1α翻译抑制破坏线粒体生物合成:肺癌代谢治疗新靶点
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年05月24日 来源:Investigational New Drugs 3.0
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本研究针对非小细胞肺癌(NSCLC)中线粒体功能障碍导致的化疗耐药问题,揭示了胃肠道激素肽YY片段PYY1-36通过上调RNA结合蛋白RBM43,特异性抑制PGC-1α翻译而破坏线粒体生物合成的分子机制。哈尔滨医科大学肿瘤医院团队发现,PYY1-36可诱导氧化应激(LDH/8-OHdG升高)、降低ATP合成和复合体I活性,且RBM43敲除能逆转这些效应。该研究为靶向RBM43-PGC-1α轴改善肺癌代谢紊乱提供了新策略,发表于《Investigational New Drugs》。
肺癌长期占据全球癌症死亡率首位,其中非小细胞肺癌(NSCLC)患者面临化疗耐药和转移的严峻挑战。线粒体作为细胞能量工厂,其功能障碍不仅导致ATP合成异常,还会通过活性氧(ROS)过度积累激活促癌信号通路,成为肿瘤进展的"帮凶"。尽管靶向治疗和免疫疗法取得进展,但针对肺癌代谢弱点的干预策略仍待突破。
肽YY(PYY)作为肠道分泌的激素,传统认知中负责调节食欲,近年却被发现具有抑癌潜力。有趣的是,其截短形式PYY1-36在胰腺癌和结直肠癌中展现出截然不同的生物学效应,但关于其在肺癌中线粒体调控的作用始终是未解之谜。更引人关注的是,线粒体生物合成核心调控因子PGC-1α的表达异常常见于恶性肿瘤,但其在PYY1-36作用下的调控机制尚未阐明。
哈尔滨医科大学肿瘤医院胸外科团队在《Investigational New Drugs》发表的研究,首次揭示了PYY1-36通过RNA结合蛋白RBM43抑制PGC-1α翻译,进而破坏线粒体功能的分子通路。研究人员采用NCI-H1581肺癌细胞模型,通过剂量梯度实验(2.5-200 nM)结合基因沉默技术,综合运用Seahorse线粒体压力测试、流式细胞术、qPCR和Western blot等多维度分析方法,系统解析了PYY1-36的代谢调控网络。
线粒体氧化应激诱导
研究发现PYY1-36处理48小时后,乳酸脱氢酶(LDH)释放呈剂量依赖性增加,200 nM组较对照组升高3倍(P<0.001)。氧化损伤标志物8-羟基脱氧鸟苷(8-OHdG)在50 nM和100 nM组分别增加1.8倍和2.5倍(P<0.05),ROS-Glo检测显示H2O2水平同步升高。这些数据证实PYY1-36可诱发显著的氧化应激反应。
能量代谢紊乱
生物能量学分析显示,50 nM PYY1-36使ATP产量下降40%(P<0.001),基础氧消耗率(OCR)降低35%(P<0.01),复合体I活性减少28%(P<0.05)。线粒体质量检测发现MitoTracker Red荧光强度减弱,mtDNA/nDNA比值下降,电子传递链关键组分(ND1、SDHB等)蛋白表达同步降低,表明线粒体结构和功能遭受全面破坏。
转录与翻译的差异性调控
深入机制研究发现,PYY1-36显著抑制线粒体生物合成关键转录因子NRF1和TFAM的mRNA及蛋白表达(P<0.01)。但令人意外的是,PGC-1α mRNA水平未受影响,而其蛋白表达却下降60%(P<0.001),提示存在翻译水平调控。
RBM43的核心枢纽作用
研究团队锁定RNA结合蛋白RBM43作为潜在媒介。实验证实PYY1-36处理使RBM43 mRNA和蛋白表达分别上调2.1倍和1.8倍(P<0.01)。通过shRNA敲低RBM43后,PGC-1α蛋白表达恢复至对照组的85%,mtDNA/nDNA比值和ATP产量均显著回升(P<0.005),完整揭示了RBM43-PGC-1α轴在代谢重编程中的核心地位。
这项研究首次阐明PYY1-36通过RBM43介导的翻译抑制破坏线粒体稳态的分子机制,为理解肺癌代谢异常提供了新视角。特别值得注意的是,RBM43作为RNA结合蛋白家族新成员,其特异性调控PGC-1α翻译的功能此前未见报道。该发现不仅丰富了RNA结合蛋白在肿瘤代谢中的调控网络,更提示靶向RBM43可能成为逆转肺癌化疗耐药的新策略。未来研究需在类器官和PDX模型中验证这一通路的临床转化价值,并探索RBM43抑制剂与现有疗法的协同效应。
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