FMRP通过激活RAS/MAPK信号通路抑制结直肠肿瘤细胞的铁死亡

摘要

目的 探讨脆性X智力障碍蛋白（FMRP）调控结直肠肿瘤（CRC）细胞逃避铁死亡的作用机制。方法 使用RT-qPCR和Western blotting方法验证FMRP在CRC细胞中的表达；利用TCGA数据库分析FMRP参与调控CRC进展的生物功能及信号通路；采用慢病毒表达系统和siRNA干扰技术，分别构建FMRP过表达载体（Lv-FMRP）和敲低载体（siFMRP-1、siFMRP-2、siFMRP-3），细胞实验设Control组、NC组、siFMRP-1组、siFMRP-2组、siFMRP-3组、Lv-NC组、Lv-FMRP组；采用CCK8和平板克隆实验检测细胞增殖；采用MDA/ROS/GSH/Fe2+试剂盒检测细胞铁死亡水平；采用JC-1荧光染色法检测线粒体膜电位变化；采用Western blot检测铁死亡相关蛋白及RAS/MAPK信号通路相关蛋白表达；利用裸鼠皮下成瘤实验观察FMRP对肿瘤生长的影响。结果 与正常肠粘膜上皮细胞NCM460相比，FMRP在CRC细胞中明显高表达（P<0.05）;TCGA数据库联合生信分析显示FMRP与活性氧调控、氧化应激诱导细胞死亡、线粒体呼吸等生物过程相关，与谷胱甘肽代谢通路相关；体外实验结果显示，与Control组相比，FMRP敲低组细胞增殖能力降低，GSH含量降低，MDA和ROS含量升高，Fe2+荧光强度增强（P<0.05）,SLC7A11/GPX4蛋白表达降低，线粒体膜电位JC-1荧光强度升高，而FMRP过表达组与上述结果相反；体内实验结果显示，敲低FMRP抑制瘤体生长，抑制SLC7A11表达（P<0.01）；进一步检测RAS/MAPK信号通路，发现敲低FMRP导致ERK、MEK、MAPK、RAS蛋白磷酸化水平降低，过表达FMRP上述蛋白磷酸化水平升高（P<0.05）。结论 FMRP通过激活RAS/MAPK信号通路抑制细胞铁死亡促进CRC恶性进展。

关键词

FMRP / 铁死亡 / RAS/MAPK信号通路 / 结直肠肿瘤