AGEs-RAGE通过调控pERK/Sp1/IL-6通路及巨噬细胞极化促进肝内胆管癌进展的机制研究

【字体: 时间:2025年07月25日 来源:Translational Oncology 4.5

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  本研究揭示了高糖代谢产物AGEs通过RAGE受体激活pERK/Sp1/IL-6信号轴的双重促癌机制:不仅直接增强肝内胆管癌(ICC)细胞的迁移侵袭能力,还通过诱导M2型巨噬细胞极化重塑肿瘤微环境。研究人员采用多组学分析、类器官培养等前沿技术,证实靶向AGEs-RAGE通路可显著抑制ICC进展,为代谢干预治疗提供了新靶点。

  

在肝胆肿瘤领域,肝内胆管癌(ICC)因其隐匿性强、手术切除率不足30%且5年生存率低于20%,被称为"隐形杀手"。更棘手的是,这类肿瘤具有独特的代谢特征——即使在氧气充足条件下,仍偏好糖酵解供能,这种被称为"瓦氏效应"的现象导致肿瘤微环境中堆积大量晚期糖基化终末产物(AGEs)。这些像"糖衣炮弹"般的代谢产物如何助推癌症恶化,一直是学界未解的谜题。

复旦大学附属中山医院肝癌研究所的研究团队在《Translational Oncology》发表的重要成果,首次系统揭示了AGEs通过其受体RAGE激活pERK/Sp1/IL-6信号通路的双刃剑机制。研究人员整合了153例ICC患者队列的多组学数据,结合体外细胞模型和人源类器官培养体系,运用RNA干扰、双荧光素酶报告基因、Transwell实验等技术,发现AGEs不仅能直接激活肿瘤细胞内ERK/Sp1信号级联反应,还能通过分泌IL-6诱导巨噬细胞向促癌的M2型极化。

关键技术方法包括:1)153例根治性切除ICC患者的组织芯片构建与生存分析;2)TCGA数据库生物信息学挖掘;3)RBE细胞系中RAGE基因敲除与ERK抑制剂干预实验;4)ICC患者来源类器官的三维培养;5)THP-1巨噬细胞极化模型建立。

AGEs促进ICC肿瘤细胞分泌IL-6
研究发现ICC细胞系RAGE表达量是正常胆管细胞的3-5倍。给予200μg/ml AGEs处理后,IL-6 mRNA和蛋白表达呈剂量依赖性升高,这种效应可被RAGE抗体或shRNA阻断,证实AGEs-RAGE轴是IL-6上调的关键开关。

AGEs通过pERK上调Sp1表达
RNA-seq显示RAGE敲除显著抑制MAPK通路基因。Western blot证实AGEs处理使ERK磷酸化水平提升2.1倍,并伴随Sp1蛋白表达增加,而MEK1/2抑制剂U0126可完全逆转这一现象,揭示pERK是连接RAGE与Sp1的关键桥梁。

Sp1介导AGEs/RAGE促癌效应
TCGA数据表明RAGE与Sp1表达呈显著正相关。双荧光素酶报告实验显示,过表达Sp1可使IL-6启动子活性增强4.3倍,而Sp1 siRNA则使AGEs诱导的IL-6分泌降低62%,证实Sp1是调控IL-6转录的核心因子。

AGEs增强ICC迁移侵袭能力
划痕实验显示,AGEs处理使RBE细胞迁移率提高215%,Transwell侵袭实验显示侵袭细胞数增加3.8倍。这种促转移效应伴随EMT标志物波形蛋白(Vimentin)上调2.4倍,E-钙黏蛋白(E-cadherin)下调57%,且均可被Sp1 siRNA逆转。

AGEs促进ICC类器官生长
患者来源的类器官培养显示,AGEs处理使类器官存活率提升1.9倍,这种促生长效应可被U0126抑制,证实pERK在体内外模型中的一致性作用。

AGEs诱导M2型巨噬细胞极化
AGEs处理的RBE细胞上清使THP-1细胞高表达M2型标志物ARG1(+320%)和IL-10(+280%),同时检测到M1型标志物TNF-α(+150%)的短暂升高,揭示肿瘤微环境中复杂的免疫调控网络。

这项研究不仅阐明了代谢异常与肿瘤恶化的分子桥梁——AGEs-RAGE/pERK/Sp1/IL-6信号轴,更创新性地提出"代谢-免疫双重干预"的治疗策略。特别值得注意的是,研究人员建立的ICC类器官模型为个体化药物筛选提供了理想平台。尽管在体实验数据尚待完善,但该研究无疑为理解ICC"糖瘾"特征提供了全新视角,其发现的RAGE-Sp1正反馈循环或可解释为何糖尿病患者ICC发病率显著升高。未来针对该通路的抑制剂(如ERK抑制剂U0126)与免疫治疗的联用方案,可能成为改善ICC预后的突破方向。

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