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DDW2024 东方智慧 | 武汉同济团队:缺氧下HMGB1通过RHOT1和RAC1促进肝癌细胞间线粒体转移

2024-05-20作者:论坛报小塔资讯
原创

2024年5月18—21日,2024年美国消化疾病周(DDW2024)在美国华盛顿举行。其中来自华中科技大学附属同济医院消化内科的晏维教授团队的相关研究成果入选DDW2024 poster展示。为了更深入地解析这一重要研究,中国医学论坛报社特别邀请了晏维教授团队进行专业的解读和分享。




缺氧下HMGB1通过RHOT1和RAC1促进肝癌细胞间线粒体转移



研究背景


肝细胞癌(简称肝癌)是最常见的原发性肝癌的病理类型,是全球最常见、最致命的癌症致死原因之一。缺氧是其微环境中的显著特征,影响肿瘤的侵袭进展、治疗耐药等。线粒体作为细胞中氧气的主要“消费者”,更易受到缺氧的影响。新近研究提示,线粒体转移作为一种新兴的线粒体动态行为,主要由细胞间的隧道纳米管进行,可以通过微环境中的代谢平衡和细胞间通信,对代谢、氧化或应激做出反应。

既往研究显示,线粒体转移在癌症中的作用很复杂,可能会增加肿瘤细胞增殖、侵袭、免疫逃逸和免疫耐药。但线粒体转移在肝癌中的作用与机制尚不清楚,晏维教授团队进行了相关研究,摘要被DDW2024收录


研究结果


线粒体在肝癌细胞间的转移及其影响


研究者通过场发射扫描电镜、免疫荧光和细胞流式术,证实了线粒体通过隧道纳米管在肝癌细胞之间转移


通过构建共培养体系、物理性缺氧模型、体外细胞迁移与侵袭实验,证实线粒体从高侵袭性肝癌细胞转移到低侵袭性肝癌细胞可以增强后者的迁移和侵袭能力,缺氧条件增加了线粒体在肝癌细胞之间的转移


线粒体转移的机制与临床意义


进一步通过蛋白质印迹分析、实时定量聚合酶链反应、小鼠体内尾静脉肺转移模型、共免疫沉淀、双萤光素酶报告和染色质免疫沉淀实验,探索具体的机制。研究者发现:




RHOT1的作用:
在此过程中,RHOT1作为线粒体转运蛋白,促进线粒体转移,促进肝癌细胞的迁移与侵袭


HMGB1与NF-Y复合物的调节:
在缺氧条件下,HMGB1通过增加NF-Y复合物中NFYA和NFYC亚基的表达,进一步调节RHOT1的表达。


RAC1的功能:
RAC1作为与隧道纳米管形成相关的蛋白质,促进线粒体转移,也促进肝癌的发展。此外,HMGB1在缺氧条件下调节RAC1向细胞膜的聚集。


通过生物信息学和组织芯片分析肝癌临床样本中相关分子的变化与临床意义,在临床样本中,高表达HMGB1、RHOT1或RAC1的患者的总生存期相对较短










研究表明,在缺氧条件下,HMGB1通过增加线粒体转运蛋白RHOT1的表达以及隧道纳米管形成相关蛋白RAC1的表达,促进线粒体转移,促进肝癌细胞的迁移和侵袭










笔者点评


尽管近几年细胞间线粒体转移在健康和病理状态下都有重要的观察结果,但我们对其中的机制仍然知之甚少。未来仍有几个重要问题值得详细研究,包括线粒体转移是否发生在人体各个组织内以及什么生理和病理背景下发生;哪些信号决定细胞是否传递或接受线粒体;线粒体转移如何影响供体细胞和受体细胞的功能。这些问题的答案可能会因细胞类型、组织和环境而异,但有可能从根本上改变我们对线粒体生物学的理解,并可能揭示可用于诊断或治疗目的的生物途径。



专家简介



晏维 教授

华中科技大学附属同济医院

华中科技大学附属同济医院消化内科副主任,内镜中心副主任  

教授  主任医师  博士生导师  国匹兹堡大学博士后

中华医学会消化分会青年委员

中华医学会消化分会肝胆协作组委员

中华医学院消化内镜分会静脉曲张学组委员

中华医学会消化内镜分会内痔协助组委员

中国中西结合学会消化内镜专委会委员

湖北省中西医结合消化内镜专委会副主任委员

湖北省消化内镜分会常务委员

武汉市医学会消化分会副主任委员

美国肝病学会国际会员

欧洲肝病学会会员

国际肝胆胰协会中国分会肝胆胰MDT专委会委员

在美国匹兹堡大学医学院肝癌研究中心从事博士后研究两年余,回国后从事消化内科临床、教学、科研等工作。主持国家自然科学基金项目、省部级科研项目、华中科技大学重点课题等多个项目,在消化病学国际顶级医学杂志Gastroenterology、Hepatology、J hepatology等杂志发表多篇SCI论文。国家自然科学基金评审专家,教育部、卫健委医学专业研究生国家教材编委。



景梦佳

华中科技大学附属同济医院

华中科技大学附属同济医院消化内科  

晏维教授在读博士生

曾获国家奖学金、三好学生、优秀毕业生等。目前的研究方向是肝纤维化、肝癌的发病机制。参与完成多项国家自然科学基金项目的研究。


中国医学论坛报社将持续追踪DDW2024最新进展,敬请广大读者关注!



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