盐酸阿来西定通过ATF4-DDIT3轴激活增强肝细胞癌对二硫键异常死亡敏感性的机制研究

本研究针对肝癌治疗中凋亡和铁死亡抵抗的临床难题，发现线粒体靶向分子盐酸阿来西定（AD）可通过激活ATF4-DDIT3信号轴，诱导线粒体应激反应（UPRmt ）和氧化还原失衡，显著增强肝癌细胞对新型死亡方式——二硫键异常死亡（disulfidptosis）的敏感性。该研究为克服肝癌耐药提供了双靶点治疗策略，发表于《Free Radical Biology and Medicine》。

　　

肝癌作为全球高发恶性肿瘤，传统治疗面临凋亡抵抗和铁死亡（ferroptosis）逃逸的严峻挑战。当Bcl-2蛋白家族失调或谷胱甘肽（GSH）修复系统激活时，癌细胞便能轻易规避死亡。近年来，一种新型程序性死亡方式——二硫键异常死亡（disulfidptosis）崭露头角，其特征是异常二硫键堆积导致细胞骨架蛋白交联崩解。然而，这种死亡方式的分子开关及其与细胞器功能障碍的关联仍是未解之谜。

西安交通大学的研究团队在《Free Radical Biology and Medicine》发表突破性成果，揭示抗菌剂盐酸阿来西定（alexidine dihydrochloride, AD）能通过激活ATF4-DDIT3信号通路，将线粒体应激与二硫键异常死亡执行机制相偶联。研究人员发现，AD诱导线粒体超微结构破坏、活性氧（ROS）爆发和线粒体未折叠蛋白反应（UPR^mt
），这些应激信号通过转录因子ATF4及其下游DDIT3传导，最终导致肌动蛋白不可逆交联。基因敲除实验证实，ATF4-DDIT3轴是AD增强二硫键异常死亡的关键枢纽。

关键技术包括：使用肝癌细胞系（Hep3B/MHCC97H）建立葡萄糖剥夺模型，通过透射电镜观察线粒体超微结构，采用Seahorse能量代谢分析仪检测OXPHOS功能，结合RNA测序和代谢组学解析ATF4-DDIT3调控网络。

【AD triggers disulfidptosis in hepatocellular carcinoma under glucose deprivation】
葡萄糖剥夺条件下，AD预处理使肝癌细胞死亡率显著升高，且该效应具有葡萄糖依赖性。透射电镜显示细胞骨架断裂和线粒体嵴溶解，而铁死亡抑制剂未能逆转该过程，证实死亡方式为二硫键异常死亡。

【Mitochondrial stress mediates AD-induced disulfidptosis】
AD引发线粒体膜电位崩溃和ROS过量产生，伴随UPR^mt
标志分子HSP60/ATF5上调。Mito-TEMPO（线粒体ROS清除剂）处理可阻断AD效应，证实线粒体氧化应激的核心作用。

【ATF4-DDIT3 axis integrates mitochondrial and ER stress】
多组学分析发现AD显著激活内质网应激（ER stress）相关通路。免疫共沉淀证实ATF4与DDIT3直接结合，shRNA敲低任一基因均能抑制二硫键异常死亡，揭示该轴是细胞器间通讯的关键枢纽。

【讨论与结论】
该研究首次建立线粒体功能障碍与二硫键异常死亡的分子桥梁，阐明AD通过"线粒体应激-UPR^mt
-ATF4-DDIT3-二硫键堆积"级联反应克服肝癌耐药。特别值得注意的是，AD对SLC7A11高表达肿瘤具有选择性杀伤，这与临床耐药肝癌的特征高度吻合。研究不仅为二硫键异常死亡提供首个线粒体靶向增强剂，更开创性地提出同时靶向线粒体和内质网应激的双重干预策略，为肝癌治疗带来新曙光。