谷胱甘肽介导的氧化还原调控降低低蛋白酶体活性犬癌干细胞样细胞的放射抗性

本研究针对犬癌干细胞样细胞（CSCs）放射抗性机制展开探索，通过抑制xCT靶点调控谷胱甘肽（GSH）合成通路，发现低蛋白酶体活性的ZsG+细胞通过高GSH含量和低活性氧（ROS）积累抵抗辐射损伤。研究证实磺胺吡啶（sulfasalazine）可通过破坏氧化还原平衡增强ZsG+细胞放射敏感性，为靶向清除犬CSCs提供了新策略。

　　

癌症干细胞样细胞（CSCs）的放射抗性是导致放疗失败的关键因素。在犬肿瘤中，低蛋白酶体活性的ZsGreen1阳性（ZsG⁺）细胞被证实具有CSCs特性，但其抗辐射机制尚不明确。北海道大学的研究团队通过流式分选ZsG⁺细胞，结合克隆形成实验、53BP1焦点分析及氧化还原状态检测，揭示了GSH代谢在放射抗性中的核心作用。

研究采用的主要技术包括：流式细胞分选分离ZsG⁺细胞、克隆形成实验评估放射敏感性、免疫荧光显微镜观察53BP1焦点（DNA损伤标志物）、CellROX探针检测ROS水平，以及GSH-Glo试剂盒定量谷胱甘肽含量。

研究结果
ZsG⁺细胞比例与放射抗性：X射线照射后，ZsG⁺细胞比例呈剂量依赖性增加，克隆形成实验证实其存活率显著高于ZsG^-细胞（如5Gy照射后HMPOS-ZsG中ZsG⁺存活率为0.44±0.01 vs ZsG^-的0.25±0.06）。

DNA损伤与修复差异：ZsG⁺细胞的53BP1焦点数量显著少于ZsG^-细胞（如0.5h照射后MegTCC-ZsG中ZsG⁺为14.80±3.01 vs ZsG^-的20.12±2.96），提示其DNA损伤修复能力更强。

氧化还原状态调控：ZsG⁺细胞表现出低ROS积累（CellROX荧光强度降低30%-50%）和高GSH含量（较ZsG^-细胞增加1.5-2倍），这种平衡可能通过xCT（SLC7A11）介导的GSH合成维持。

磺胺吡啶的放射增敏作用：抑制xCT后，ZsG⁺细胞的GSH水平下降至ZsG^-水平，伴随ROS积累增加和53BP1焦点数量上升（如5Gy照射后HMPOS-ZsG中ZsG⁺存活率从0.43±0.01降至0.27±0.01）。

讨论与意义
该研究首次阐明犬CSCs通过低蛋白酶体活性导致xCT蛋白积累，进而增强GSH合成能力，形成抗氧化防御系统抵抗辐射损伤。靶向xCT的磺胺吡啶能有效逆转这一过程，为临床克服犬肿瘤放射抗性提供了新思路。研究还提示，蛋白酶体活性与xCT蛋白稳定性之间存在直接关联，这为人类癌症CSCs研究提供了跨物种参考。论文发表于《Scientific Reports》，为开发联合放疗与氧化还原调节剂的治疗方案奠定了理论基础。