合肥研究院在線粒體自噬調(diào)控輻射敏感性研究中取得進展
軍工資源網(wǎng) 2022年10月25日線粒體自噬(Mitophagy)是一種選擇性清除受損線粒體的特異性自噬現(xiàn)象。放射治療誘導(dǎo)線粒體損傷,擾亂線粒體功能,導(dǎo)致有缺陷的細胞器逐漸積累,適度的線粒體自噬能夠促進細胞穩(wěn)態(tài),但過度的自噬反而會加速誘導(dǎo)細胞走向死亡。蛋白質(zhì)二硫鍵異構(gòu)酶(PDI)是一種介導(dǎo)二硫鍵形成的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(ER)酶,在癌癥的發(fā)生發(fā)展及治療過程中具有重要作用,PDI在腫瘤組織中的高表達通常伴隨著腫瘤病理等級的增加。研究團隊之前的研究發(fā)現(xiàn),PDI可以通過誘導(dǎo)線粒體功能障礙介導(dǎo)細胞凋亡信號。該研究在前期研究基礎(chǔ)上進一步發(fā)現(xiàn),PDI可通過調(diào)節(jié)線粒體自噬信號抑制放療誘導(dǎo)的細胞死亡。
該研究中,通過臨床腫瘤樣本病理學(xué)分析及生物信息學(xué)分析,研究人員發(fā)現(xiàn)PDI在結(jié)直腸癌(CRC)等腫瘤中的高表達顯著增加癌癥患者的轉(zhuǎn)移風(fēng)險和不良預(yù)后。機制上發(fā)現(xiàn)輻射誘導(dǎo)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激(ERS)后,PDI和GRP78的結(jié)合增強,進而抑制GRP78降解AKT,并最終激活mTOR通路以抑制自噬啟動。通過進一步研究發(fā)現(xiàn),PDI可以直接與線粒體自噬受體PHB2相互作用,從而競爭性地阻斷LC3Ⅱ與PHB2的結(jié)合,抑制線粒體自噬信號傳導(dǎo)。以上結(jié)果表明PDI可以通過調(diào)節(jié)線粒體自噬來降低放療敏感性,明確了PDI在輻射誘導(dǎo)的細胞自噬中的新功能。該工作為理解線粒體靶調(diào)控腫瘤放療敏感性提供新見解,并為使用PDI抑制劑應(yīng)用于臨床腫瘤放療提供了基本原理。
相關(guān)研究工作得到了國家自然科學(xué)基金、合肥研究院院長基金、安徽省重點研發(fā)計劃等項目的資助和支持。
PDI調(diào)節(jié)細胞自噬作用的示意圖