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伯桢先进客户PLoS Biology|类器官助力肺腺癌进展中胆固醇代谢研究
发布时间:2025-02-25

伯桢先进客户使用伯桢生长因子Recombinant Human R-spondin1(861-RS1)、Recombinant Human Noggin(807-NOG)、Recombinant Human FGF7(923-FG7)、Recombinant Human FGF10(816-FGF)、细胞活性(ATP)检测试剂盒Organoid Viability ATP Assay Kit(E238003)及类器官冻存液Organoid Cryopreservation Medium(Serum Free)(E238023),成功构建了正常气管类器官和非小细胞肺癌类器官并完成了全篇类器官实验。基于类器官模型,作者发现magnolol可有效抑制肿瘤类器官中与细胞转移相关基因的表达,且效果优于传统的化疗药物氟伐他汀和顺铂。在本研究中,类器官作为个性化癌症治疗模型在机制验证和药效检测方面发挥了重要作用,于PLoS Biology期刊发表学术成果。

肺腺癌占肺癌总数的35%-50%,具有较强的转移能力,是导致癌症患者死亡的主要原因之一。胆固醇是细胞膜和细胞器膜的基本成分,胆固醇对于癌症发展过程中介导活性膜运输和信号转导至关重要。与乳腺或肝脏等富含脂肪、富含胆固醇的器官相比,肺部的胆固醇含量较低,而胆固醇是如何在肺腺癌中积累,且胆固醇是如何影响肺腺癌的发展及其内在机制尚不清楚。FOXA3作为直接调控的转录因子,以及脂肪组织和肝脏中脂质和葡萄糖代谢的关键调控因子,有报道称FOXA3在肺腺癌中高表达,FOXA3在气道上皮细胞中过表达可能增加与病毒感染相关的慢性肺部疾病。然而,FOXA3是否参与了肺腺癌转移中的脂质代谢有待进一步研究。

2024年5月28日,华东师范大学徐凌燕教授团队PLoS Biology期刊上在线发表题为FOXA3 regulates cholesterol metabolism to compensate for low uptake during the progression of lung adenocarcinoma的研究论文。该研究证明在肺腺癌中外源性胆固醇作为信号分子,通过GLI2-FOXA3-HMGCS1信号通路,诱导内源性胆固醇生物合成,导致膜组成的改变和癌细胞迁移,揭示了胆固醇代谢和FOXA3对肺腺癌转移的独特作用。

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在肺腺癌细胞中,作者证实了magnolol治疗有效地阻断了FOXA3-OE引起的HMGCS1以及转移相关基因的表达、细胞迁移/侵袭和内源性胆固醇从头合成。进一步结果表明magnolol以剂量依赖的方式特异性抑制FOXA3的表达,并且在没有FOXA3的情况下,magnolol处理对HMGCS1和EMT的表达没有额外的抑制作用。随后作者从患者体内获取肺腺癌及邻近组织构建类器官(PDOs),与之前结果一致,与邻近PDO相比,肿瘤PDO中的FOXA3和HMGCS1表达水平更高。此外,PDO样本中HMGCS1水平与FOXA3水平呈正相关。随后作者选择了4个FOXA3和HMGCS1表达量最高的样本,并对其进行magnolol处理,结果发现magnolol可以有效抑制PDO样本中胆固醇和7-DHC水平,以及抑制转移相关基因在mRNA和蛋白质水平上的表达。该结果表明magnolol可作为一个有效化合物预防肺腺癌的发展,特别是在具有高FOXA3和高HMGCS1表达特征癌症的个性化治疗中(图1)。

 

图1 Magnolol可作为抗PDOs肺腺癌进展的有效化合物

 

本研究揭示了肺腺癌中胆固醇代谢的正反馈机制,并确定FOXA3作为感知胆固醇和hedgehog信号通路的关键因子,FOXA3通过HMGCS1促进7-DHC水平升高和内源性胆固醇生物合成,导致膜组成改变以促进癌细胞转移。此外,本研究还利用magnolol作为有效化合物,靶向FOXA3,抑制胆固醇代谢,为治疗肺腺癌转移提供可能性。

该研究团队使用伯桢生物系列试剂、试剂盒(中国山东工厂)完成了本文类器官相关实验。

 

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