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重磅研究:脂质过氧化产物EKODE加剧结肠炎和结肠肿瘤的发生
2021-04-20 访问次数:1496

       来源:生物医药科研之家


导读

       结直肠癌(CRC)是美国第三大常见癌症,也是癌症相关死亡的第二大原因。氧化应激是包括结直肠癌在内的许多人类疾病的共同特征,正在成为结直肠癌发展的重要因素。然而,氧化还原平衡失调促进结直肠癌发生的分子机制仍不明确。为了识别结直肠癌的新致病因素,促进诊断标记物和/或干预目标的开发以降低结直肠癌的风险,更好地了解其潜在的机制是很重要的。
       新出现的研究支持脂质代谢产物,如脂肪酸的酶促代谢产物(如二十烷基类)和脂肪酸的非酶氧化产物(如脂质过氧化产物)是调节炎症和肿瘤发生的重要信号分子。为了系统地分析结直肠癌中脂质代谢物是如何被解除调节的,作者进行了基于液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)的脂质组学研究,在已建立的偶氮甲烷(AOM)/右旋糖酐硫酸钠(DSS)诱导的小鼠结直肠癌模型中,该方法可以检测来自酶和非酶过程的100多种脂质代谢物。在这里,作者发现环氧酮基十八烯酸(EKODE)是一种脂质过氧化产物,与健康小鼠相比,AOM/DSS诱导的CRC小鼠结肠组织中的脂质代谢产物显著增加。作者假设EKODE的形成可能在氧化应激和结肠癌发生之间提供一种新的机制联系。到目前为止,EKODE对炎症和癌症的作用尚不清楚。为了验证作者的假设,作者在动物和细胞培养模型中确定了EKODE在调节结肠炎和结肠癌发生中的功能作用。

论文ID
题目:The lipid peroxidation product EKODE exacerbates colonic inflammation and colon tumorigenesis
译名:脂质过氧化产物EKODE加剧结肠炎和结肠肿瘤的发生
期刊:Redox Biology 
IF:9.986
发表时间:2021.1.27
通讯作者单位:马萨诸塞大学
DOI号:https://doi.org/10.1016/j.redox.2021.101880

主要内容
       在作者先前的研究中,作者使用基于LC-MS/MS的脂质组学方法系统地分析了在AOM/DSS诱导的小鼠结直肠癌模型中,脂质代谢物是如何被解除调节的。作者重新分析了脂质组学数据。在结肠中检测到的脂质分子(总共56种化合物)中,最显著增加的化合物包括三类脂质:(I)15-脂氧合酶(LOX)衍生的13-羟基十八碳三烯酸(13-HoTrE),(Ii)CYP衍生的环氧脂肪酸,包括9(10)-环氧十八烯酸(EpOME),9(10)-,12(13)-环氧十八碳二烯酸。作者和其他人的研究表明,15-LOX和CYP衍生的脂质代谢产物是结肠癌的重要介质,而EKODE在结肠癌中的作用尚不清楚。因此,这里关注的是EKODE。

图一:脂质组学分析表明,EKODE是AOM/DSS诱导的CRC小鼠结肠中最显著增加的脂质之一
       为了验证这一假说,作者分析了对照健康小鼠和AOM/dss诱导的CRC小鼠结肠中氧化标记物的表达。首先,作者分析了小鼠结肠肿瘤的发生。健康对照小鼠(未经Aom/DSS治疗)结肠内无肿瘤,而AOM/DSS治疗组小鼠平均每只有1~5个肿瘤。与作者的结果一致,AOM/DSS诱导的结肠癌小鼠结肠中EKODE浓度较高,进一步支持结肠癌患者EKODE增加。接下来,作者分析了氧化标记物在小鼠结肠中的表达。与对照组相比,结肠癌小鼠结肠中抗氧化基因的表达降低,包括SOD1(编码超氧化物歧化酶1)、Cat(编码过氧化氢酶)、GSR(编码谷胱甘肽二硫还原酶)、Gsta1(编码谷胱甘肽S-转移酶A1)、GSTM1(编码谷胱甘肽S-转移酶M1)和Hmox1(编码血红素加氧酶-1)。此外,CRC小鼠在结肠中有较高的促氧化基因MPO(编码髓过氧化物酶)的表达。总体而言,这些结果表明CRC小鼠在结肠中有更严重的氧化应激。

图二:AOM/DSS诱导的结肠癌小鼠结肠氧化应激和EKODE增加

总结

       综上所述,作者发现EKODE,一种内源性脂质过氧化衍生化合物,在结直肠癌小鼠模型中增加,并促进了小鼠结肠炎和结直肠癌的发展。这些结果支持EKODE可能是氧化应激与结肠癌发生之间的一种新的机制联系。

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原文链接
https://doi.org/10.1016/j.redox.2021.101880
参考文献
1.R.L. Siegel, K.D. Miller, A. Jemal, Cancer statistics, Ca - Cancer J. Clin. 68 (1) (2018) 7–30, 2018.


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