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マルチオミクス解析に基づく烏梅丸による脂肪酸代謝リプログラミング抑制での結腸直腸癌予防・治療の作用機序
XIAO Gang
,
YANG Shusen
,
SI Mingming
,
YANG Yanyan
,
WEI Hailiang
,
YAN Shuguang
,
LUO Hui
,
DOI:
10.13422/j.cnki.syfjx.20252165
摘要
目的は、烏梅丸が脂肪酸代謝のリプログラミングを調節して結腸直腸癌(CRC)の発生と進展を抑制する作用機序を検討し、CRCの予防と治療に新たな実験的根拠を提供することである。方法:120匹のC57BL/6マウスを無処置群、モデル群、烏梅丸高・中・低用量群(54、27、13.5 g·kg
-1
)、およびメサラジン群(0.01 g·kg
-1
)に無作為に分け、各群20匹ずつとした。無処置群を除く各群にはアゾキシメタン(AOM)/デキストラン硫酸ナトリウム(DSS)を用いて炎症関連CRCモデルを誘導し、AOM注射1週間後から各投与群にそれぞれの用量で胃管投与を行い、無処置群とモデル群には同量の純水を投与し、介入終了後20日まで継続した。ヘマトキシリン・エオシン(HE)染色により結腸組織の構造および病理変化を観察し、免疫組織化学により血管内皮成長因子(VEGF)レベルを評価した。京都大学遺伝子およびゲノム百科事典(KEGG)と代謝物セット濃縮解析(MSEA)を組み合わせた代謝オミクス解析によりCRC関連の主要代謝経路をスクリーニングし、転写オミクスの遺伝子オントロジー(GO)機能解析および遺伝子ヒートマップ解析で検証した。その後、ウェスタンブロット法で経路の主要タンパク質の発現レベルを検証し、免疫蛍光法で組織内の局在と共発現パターンを観察し、多次元的視点から烏梅丸の作用機序を探った。結果は、無処置群と比較してモデル群マウスは体重が有意に減少し、疾患活動指数(DAI)スコアが有意に上昇した(P<0.05)。結腸組織では明らかな粘膜損傷と腫瘍浸潤が増加した。モデル群と比較して、烏梅丸介入後は体重減少とDAIの上昇が顕著に改善され、結腸粘膜損傷が軽減し、VEGF発現レベルも有意に低下した(P<0.05)。マルチオミクス解析から、各群間の異なる代謝物と遺伝子は脂肪酸代謝過程および脂肪酸生合成過程など脂肪代謝関連経路に共に富集していた。無処置群と比較してモデル群では、ステロール調節エレメント結合タンパク質1(SREBP1)、脂肪酸合成酵素(FASN)、ステアロイル補酵素A脱飽和酵素1(SCD1)および飽和脂肪酸が有意に増加した(P<0.05)。モデル群と比較して、烏梅丸処理は脂肪酸代謝関連の主要代謝遺伝子およびSREBP1、FASN、SCD1の発現を有意に低下させた(P<0.05)。ウェスタンブロットの結果は、この経路関連タンパク質がモデル群で有意に増加し、烏梅丸群で明らかに減少したことを裏付けた(P<0.05)。免疫蛍光の結果は、モデル群の結腸組織におけるSREBP1と癌関連線維芽細胞(CAF)マーカーα-平滑筋アクチン(α-SMA)の共局在が著しく増加し、烏梅丸介入後にこの共局在信号が減弱したことを示した(P<0.05)。結論として、烏梅丸はCRCマウスの生存状態と結腸組織の病理損傷を改善し、その作用機序はSREBP1/FASN/SCD1シグナル経路を介した脂肪酸代謝リプログラミングの調節と密接に関連している可能性がある。
关键词
烏梅丸;結腸直腸癌;脂肪酸代謝リプログラミング;癌関連線維芽細胞;トランスクリプトミクス;メタボロミクス;腫瘍微小環境;ステロール調節エレメント結合タンパク質1/脂肪酸合成酵素/ステアロイル補酵素A脱飽和酵素1(SREBP1/FASN/SCD1)シグナル経路
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