SIRT5通過調控糖代謝而影響大腸癌發生髮展的機制研究

《SIRT5通過調控糖代謝而影響大腸癌發生髮展的機制研究》是依託上海交通大學，由陳縈晅擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：SIRT5通過調控糖代謝而影響大腸癌發生髮展的機制研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：陳縈晅
• 依託單位：上海交通大學

項目摘要

糖代謝重編程對維持腫瘤快速增殖至關重要，其中的機制與防治靶點一直是研究熱點。近來我們發現，賴氨酸去琥珀醯化酶SIRT5在大腸癌組織中表達顯著上調；靜默SIRT5可抑制大腸癌細胞增殖，並伴隨糖酵解、磷酸戊糖途徑、三羧酸循環中間產物的減少。據此我們推測，SIRT5可能作用於糖代謝過程而影響大腸癌的發生髮展。因此，本研究擬在國際上最新研究進展和我們前期工作的基礎上，通過組織標本、細胞學實驗和動物體內試驗：①明確SIRT5自大腸腺瘤至大腸癌進展不同病理階段的表達變化，及其與大腸癌生物學行為、臨床預後和化療敏感性的關係；②深入研究SIRT5通過影響大腸癌糖代謝過程而促進腫瘤惡性進程的作用及具體機制；③初探SIRT5受mTOR複合物1通路調控的分子機制。本課題的實施將為大腸癌臨床治療提供新的理論依據。

結題摘要

大腸癌代謝的精準調控在腫瘤進展中起重要作用。Sirtuin-5（SIRT5）位於細胞線粒體中，是否影響大腸癌發生髮展尚未有報導。我們套用組織免疫螢光與免疫組化評估SIRT5在大腸癌組織中的蛋白表達水平，及其與臨床病理參數和預後的關係。進一步通過氣相色譜-質譜聯用（GC-MS）以及13C代謝流實驗檢測大腸癌細胞中代謝物的改變；通過檢測大腸癌細胞系的增殖活性並以免疫印跡、酶活性的檢測、免疫沉澱等實驗來探討SIRT5在大腸癌發展中的具體作用以及相關機制。最後我們建立裸鼠移植瘤實驗模型驗證體外實驗的結果。通過組織免疫化學我們發現，SIRT5蛋白的高表達與病人臨床病理特徵顯著相關。通過代謝組學我們發現SIRT5調控大腸癌細胞谷氨醯胺代謝；敲低SIRT5後，可以明顯抑制谷氨醯胺代謝及其對三羧酸循環的回補作用，造成三羧酸循環中間產物以及谷氨醯胺來源的非必需胺基酸的明顯減少，進而影響了腫瘤快速生長所需代謝產物的合成。另外我們發現，谷氨醯胺代謝途徑的谷氨酸脫氫酶（GLUD1）與SIRT5存在相互作用，其酶活性受SIRT5調控。並且體外細胞學實驗以及體內移植瘤實驗均證明GLUD1參與介導了SIRT5的促腫瘤作用。SIRT5通過調控GLUD1，促進谷氨醯胺酵解對大腸癌細胞三羧酸循環的回補，從而影響了大腸癌的惡性表型。我們的結果提示SIRT5有可能成為大腸癌診斷與預後判斷的潛在分子標誌物以及治療靶點。