丁酸钠通过铁自噬增强5-氟尿嘧啶对结直肠癌细胞的杀伤作用及其分子机制研究

摘要

目的 探讨丁酸钠（NaB）能否通过诱导铁自噬增强5-氟尿嘧啶（5-FU）对结直肠癌（CRC）细胞的杀伤效应，并分析其潜在分子机制。方法 以人结直肠癌细胞系HCT-116为实验对象，设置对照组、NaB组、5-FU组、NaB+5-FU组及NaB+5-FU+去铁胺（DFO,铁螯合剂）组。各组细胞处理24 h后，采用CCK-8法检测细胞活力；通过细胞克隆形成实验评估长期增殖能力；采用Annexin V-FITC/PI流式细胞术检测细胞凋亡率；分别利用DCFH-DA和FerroOrange荧光探针检测细胞内活性氧（ROS）和亚铁离子(Fe²⁺)水平；采用蛋白质印迹法（Western blot）检测铁自噬关键蛋白[核受体共激活因子4（NCOA4）、铁蛋白重链（FTH1）]及自噬标志蛋白[微管相关蛋白1轻链3（LC3）]的表达。结果 与对照组、NaB组、5-FU组比较，NaB+5-FU组细胞活力和克隆形成能力下降，细胞凋亡率升高，ROS和Fe²⁺相对荧光强度升高，NCOA4、LC3-Ⅱ蛋白表达上调，LC3-Ⅰ、FTH1蛋白表达下调，且LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ升高，差异有统计学意义（P<0.05）,提示联合治疗强烈激活了铁自噬通路；使用DFO干预后，NaB+5-FU+DFO组上述分子改变及细胞表型（包括细胞活力抑制、凋亡增加及氧化应激）被部分逆转，与NaB+5-FU组比较，差异有统计学意义（P<0.05）。结论 NaB可能通过激活NCOA4介导的铁自噬，促进Fe²⁺释放与ROS蓄积，从而增强5-FU对CRC细胞的增殖抑制与促凋亡作用，为NaB作为化疗增敏剂的潜在应用提供了实验依据。

关键词

丁酸钠 / 5-氟尿嘧啶 / 结直肠癌 / 铁自噬 / 活性氧 / 铁死亡 / 细胞凋亡 / 化疗增敏

基金资助

2024年度河南省自然科学基金项目(242300420411)