Механизм действия препарата Умэйвань в подавлении перенастройки метаболизма жирных кислот и лечении колоректального рака на основе мультиомного анализа

XIAO Gang ,  

YANG Shusen ,  

SI Mingming ,  

YANG Yanyan ,  

WEI Hailiang ,  

YAN Shuguang ,  

LUO Hui ,  

摘要

Целью является изучение механизма действия препарата Умэйвань, подавляющего развитие колоректального рака (CRC) путем регулирования перенастройки метаболизма жирных кислот, с целью предоставления новых экспериментальных данных для профилактики и лечения CRC. Методика: 120 мышей C57BL/6 случайным образом разделили на контрольную группу, модельную группу, группы с высокой, средней и низкой дозами Умэйвань (54, 27, 13,5 г·кг-1) и группу с месалазином (0,01 г·кг-1), по 20 мышей в каждой. За исключением контрольной, у всех групп индуцировали воспалительно-ассоциированную модель CRC с помощью азометана (AOM)/декстрон сульфата натрия (DSS). Через неделю после инъекции AOM группы, получающие препарат, получали соответствующие дозы через желудок, контрольная и модельная группы получали чистую воду в таком же объеме, до окончания вмешательства через 20 дней. Изменения структуры и патологии ткани толстой кишки оценивали с помощью гематоксилин-эозинового (HE) окрашивания, уровень сосудистого эндотелиального фактора роста (VEGF) определяли иммуноцитохимией. С помощью метаболомики и баз данных KEGG и анализа обогащения метаболитов (MSEA) выделяли ключевые метаболические пути, связанные с CRC, подтверждали данные функциональным обогащением по ониму генов (GO) и тепловой картой, далее вестерн-блотом проверяли экспрессию ключевых белков пути, сочетая с иммунной флуоресценцией для наблюдения локализации и коэкспрессии, изучая механизмы действия Умэйвань на нескольких уровнях. По сравнению с контролем у модельной группы отмечено значительное снижение массы тела и повышение индекса активности заболевания (DAI) (P<0.05), выявлены выраженные повреждения слизистой оболочки и усиление опухолевой инвазии в ткани толстой кишки; по сравнению с модельной группой после вмешательства Умэйвань отмечено значительное улучшение массы тела и индекса DAI, уменьшение повреждения слизистой и снижение уровня VEGF (P<0.05). Мультиомный анализ показал, что различающиеся метаболиты и гены обогащены в путях метаболизма жирных кислот и их биосинтеза. По сравнению с контролем в модельной группе были повышены гены регуляторных элементов стеролов SREBP1, синтазы жирных кислот FASN, десатуразу стеаратила SCD1 и насыщенные жирные кислоты (P<0.05); по сравнению с модельной группой лечение Умэйвань значительно снизило уровень ключевых метаболических генов и экспрессию SREBP1, FASN, SCD1 (P<0.05). Вестерн-блот подтвердил повышение белков пути в модели и снижение после лечения (P<0.05). Иммунная флуоресценция показала усиленную колокализацию SREBP1 с маркером CAF α-SMA в ткани толстой кишки модели, сниженную после вмешательства (P<0.05). Заключение: Умэйвань улучшает состояние выживания мышей с CRC и патологические повреждения ткани толстой кишки, механизм связан с регуляцией пути сигнализации SREBP1/FASN/SCD1, контролирующего перенастройку метаболизма жирных кислот.

关键词

Умэйвань;колоректальный рак;перенастройка метаболизма жирных кислот;онко-ассоциированные фибробласты;транскриптомика;метаболомика;опухолевый микроокружение;сигнальный путь SREBP1/FASN/SCD1

阅读全文