留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

GPX4表达促进铁死亡参与子宫内膜癌恶性行为的机制

董晓霞 陈淑贤

董晓霞, 陈淑贤. GPX4表达促进铁死亡参与子宫内膜癌恶性行为的机制[J]. 昆明医科大学学报.
引用本文: 董晓霞, 陈淑贤. GPX4表达促进铁死亡参与子宫内膜癌恶性行为的机制[J]. 昆明医科大学学报.
Xiaoxia DONG, Shuxian CHEN. Study on the Mechanism by Which GPX4 Expression Promotes Ferroptosis and Participates in Malignant Behavior of Endometrial Carcinoma[J]. Journal of Kunming Medical University.
Citation: Xiaoxia DONG, Shuxian CHEN. Study on the Mechanism by Which GPX4 Expression Promotes Ferroptosis and Participates in Malignant Behavior of Endometrial Carcinoma[J]. Journal of Kunming Medical University.

GPX4表达促进铁死亡参与子宫内膜癌恶性行为的机制

基金项目: 河北省医学科学研究基金(20241583)
详细信息
    作者简介:

    董晓霞(1985~),女,河北邢台人,医学学士,主治医师,主要从事妇科肿瘤研究工作

  • 中图分类号: R737.33

Study on the Mechanism by Which GPX4 Expression Promotes Ferroptosis and Participates in Malignant Behavior of Endometrial Carcinoma

  • 摘要:   目的  探讨谷胱甘肽过氧化物酶4(glutathione peroxidase 4,GPX4)表达促进铁死亡参与子宫内膜癌(endometrial carcinoma,EC)恶性行为的机制。  方法  通过定量实时聚合酶链反应(quantitative polymerase chain reaction,qPCR)、 蛋白印迹和免疫组化(immunohistochemistry,IHC) 测定 EC 组织中 GPX4 的表达。培养KLE细胞,分为shNC组(n = 6)和shGPX4组(n = 6), Transwell、克隆形成测定和流式细胞研究了 GPX4 对 EC 细胞增殖、迁移、细胞凋亡的影响。检测细胞内 Fe2+、活性氧(reactive oxygen Species,ROS)和丙二醛(malondialdehyde,MDA)水平,JC染色检测线粒体膜电位(mitochondrial membrane Potential,MMP),GPX4 酶活性试剂盒检测酶活性,ELISA 法检测脂质过氧化物 4 - 羟基壬烯醛(4-Hydroxynonenal,4-HNE)含量,蛋白印迹检测铁死亡关键蛋白酰基辅酶A合成酶长链家族成员4(acyl-coa synthetase long chain family member 4,ACSL4)和溶质载体家族7成员11(solute Carrier family 7 member 11,SLC7A11)的表达;建立了裸鼠 EC 异种移植肿瘤模型,分为 shNC 组(n = 6)和 shGPX4 组(n = 6),通过检测其重量体积、重量、Fe2+和 MDA 水平评价 GPX4 敲低在体内的效果。  结果   GPX4 在 EC 组织及细胞系中高表达(EC 组织 GPX4 mRNA:118.1±6.92 vs 癌旁 62.72±5.20,t = 15.68,P < 0.001,Cohen's d=8.62);与 shNC 组相比,shGPX4 组 KLE 细胞增殖(克隆数:0.37±0.05 vs 0.89±0.07,t = 14.94,P < 0.001)、迁移能力显著降低,凋亡率升高(61.64±7.03% vs 12.60±2.48%,t = 16.12,P < 0.001),细胞内 Fe2+、脂质 ROS、MDA、4-HNE 水平升高,GSH 及 GPX4 酶活性降低,MMP 破坏,ACSL4 表达上调、SLC7A11 下调(均 P < 0.001);裸鼠模型中,shGPX4 组肿瘤体积(0.36±0.07 vs 0.87±0.12 cm3t = 9.07,P < 0.001)、重量显著减小,肿瘤组织铁含量及 MDA 水平升高(均 P < 0.001)。  结论  研究表明GPX4 沉默能诱导铁死亡的发生,进而降低子宫内膜癌细胞的增殖和侵袭,为研究子宫内膜癌的潜在治疗策略提供了证据。
  • 图  1  GPX4 在 EC 组织中高表达

    A-B:蛋白印迹分析 GPX4 蛋白的表达,C-D:免疫组织化(IHC)图像。比例尺:50 μm。放大倍数:×200。

    Figure  1.  GPX4 is highly expressed in EC tissues

    图  2  GPX4对EC细胞中表达

    A:蛋白印迹检测ACSL4 表达和SLC7A11表达 。B:ACSL4 定量表达。C:SLC7A11表达 。”D:蛋白印迹分析 GPX4 蛋白的表达。E:qPCR检测GPX4表达。

    Figure  2.  GPX4 expression in endometrial carcinoma cells

    图  3  GPX4对EC细胞增殖和迁移的影响

    A:集落形成试验检测细胞增殖,B: transwell 试验测定细胞迁移能力,C:流式细胞仪分析细胞凋亡。

    Figure  3.  The effect of GPX4 on EC cell proliferation and migration

    图  4  GPX4 敲低诱导 EC 细胞铁死亡

    JC-1染色检测MMP。放大倍数:×400。

    Figure  4.  GPX4 knockdown induces ferroptosis in EC cells

    图  5  GPX4 敲低对 EC 细胞脂质过氧化物及铁死亡关键蛋白的影响

    A-C:蛋白印迹检测ACSL4 表达和SLC7A11表达 。

    Figure  5.  Effects of GPX4 knockdown on lipid peroxides and key ferroptosis proteins in EC Cells

    图  6  GPX4 敲低增强体内铁死亡活性

    A:BALB/c 裸鼠的异种移植肿瘤图像。B:异种移植肿瘤中 GPX4 表达的免疫组织化学和 HE 染色。比例尺:50 μm。放大倍数:×200。

    Figure  6.  GPX4 knockdown enhances ferroptosis activity in vivo

    表  1  引物对

    Table  1.   Primer Pairs

    基因名称引物方向引物序列 (5' → 3')
    GPX4上游 ForwardGAGGCAAGACCGAAGAGAAACTAC
    下游 ReverseCCGAACTGGTTACACGGGAA
    GAPDH上游 ForwardGAGTCAACGGATTTGGTCGT
    下游 ReverseGACAAGCTTCCCGTTCTCAG
    下载: 导出CSV

    表  2  GPX4对EC细胞中表达

    Table  2.   GPX4 expression in endometrial carcinoma cells

    项目 EECs Ishikawa RL95-2 HEC1A HEC1B KLE F P η2
    GPX4 mRNA 1.09±0.07 5.05±0.59 6.54±0.61 6.98±1.32 7.59±1.32 8.41±1.34 32.72 <0.001 0.84
      多组比较,One-way ANOVA,事后检验Tukey HSD。
    下载: 导出CSV

    表  3  GPX4对EC细胞增殖和迁移的影响

    Table  3.   Effects of GPX4 on EC cell proliferation and migration

    项目 shNC组(6) shGPX4组(6) t P df Cohen’s d
    克隆的相对(折叠)数 0.89±0.07 0.37±0.05 14.94 <0.001 10 8.21
    细胞的相对(折叠)数 0.99±0.07 0.33±0.06 16.72 <0.001 10 9.24
    细胞凋亡率(%) 12.60±2.48 61.64±7.03 16.12 <0.001 10 8.91
      (独立样本t检验)
    下载: 导出CSV

    表  4  GPX4 敲低诱导 EC 细胞铁死亡

    Table  4.   GPX4 knockdown induces ferroptosis in EC cells

    项目 shNC组(6) shGPX4组(6) t P df Cohen’s d
    细胞内亚铁水平(uM/g) 9.77±1.04 17.46±1.64 9.68 <0.001 10 5.34
    脂质 ROS 水平 1.33±0.11 2.04±0.19 8.15 <0.001 10 4.51
    MDA 水平(nmol/mg) 3.33±1.03 8.17±1.17 7.59 <0.001 10 4.19
      (独立样本t检验)
    下载: 导出CSV

    表  5  GPX4 敲低对 EC 细胞脂质过氧化物及铁死亡关键蛋白的影响

    Table  5.   Effects of GPX4 Knockdown on Lipid Peroxide and Expression of Key Ferroptosis Proteins in EC Cells.

    项目shNC组(6)shGPX4组(6)tPdfCohen’s d
    细胞内 GSH 水平(nmol/mg prot)28.64±3.1212.37±2.0511.82<0.001106.53
    GPX4 酶活性(U/mg prot)15.26±1.895.73±1.0810.95<0.001106.06
    4-HNE(ng/mL)18.25±2.3156.78±4.9216.03<0.001108.86
      (独立样本t检验)
    下载: 导出CSV

    表  6  GPX4 敲低增强体内铁死亡活性

    Table  6.   GPX4 knockdown enhances ferroptosis activity in vivo

    项目 shNC组(6) shGPX4组(6) t P df Cohen’s d
    肿瘤体积(cm3 0.87±0.12 0.36±0.07 9.07 <0.001 10 5.01
    肿瘤重量(g) 0.73±0.07 0.32±0.06 10.53 <0.001 10 5.81
    细胞铁含量(uM/g) 4.02±0.80 7.89±1.75 4.94 <0.001 10 2.73
    MDA 水平(nmol/mg) 23.35±3.71 42.02±5.78 6.67 <0.001 10 3.68
      (独立样本t检验)
    下载: 导出CSV
  • [1] Crosbie E J, Kitson S J, McAlpine J N, et al. Endometrial cancer[J]. Lancet, 2022, 399(10333): 1412-1428. doi: 10.1016/S0140-6736(22)00323-3
    [2] Nees L K, Heublein S, Steinmacher S, et al. Endometrial hyperplasia as a risk factor of endometrial cancer[J]. Arch Gynecol Obstet, 2022, 306(2): 407-421. doi: 10.1007/s00404-021-06380-5
    [3] Bogani G, Monk B J, Powell M A, et al. Adding immunotherapy to first-line treatment of advanced and metastatic endometrial cancer[J]. Ann Oncol, 2024, 35(5): 414-428. doi: 10.1016/j.annonc.2024.02.006
    [4] Tronconi F, Nero C, Giudice E, et al. Advanced and recurrent endometrial cancer: State of the art and future perspectives[J]. Crit Rev Oncol Hematol, 2022, 180: 103851. doi: 10.1016/j.critrevonc.2022.103851
    [5] Liu J, Kang R, Tang D. Signaling pathways and defense mechanisms of ferroptosis[J]. Febs J, 2022, 289(22): 7038-7050. doi: 10.1111/febs.16059
    [6] Li P, Jiang M, Li K, et al. Glutathione peroxidase 4-regulated neutrophil ferroptosis induces systemic autoimmunity[J]. Nat Immunol, 2021, 22(9): 1107-1117. doi: 10.1038/s41590-021-00993-3
    [7] Xie Y, Kang R, Klionsky D J, et al. GPX4 in cell death, autophagy, and disease[J]. Autophagy, 2023, 19(10): 2621-2638. doi: 10.1080/15548627.2023.2218764
    [8] Sekhar K R, Hanna D N, Cyr S, et al. Glutathione peroxidase 4 inhibition induces ferroptosis and mTOR pathway suppression in thyroid cancer[J]. Sci Rep, 2022, 12(1): 19396. doi: 10.1038/s41598-022-23906-2
    [9] Xue Q, Yan D, Chen X, et al. Copper-dependent autophagic degradation of GPX4 drives ferroptosis[J]. Autophagy, 2023, 19(7): 1982-1996. doi: 10.1080/15548627.2023.2165323
    [10] Allred D C. Prognostic and predictive factors in breast cancer by immunohistochemical analysis[J]. Mod Pathol, 1998, 11(2): 155-168.
    [11] Liang D, Feng Y, Zandkarimi F, et al. Ferroptosis surveillance independent of GPX4 and differentially regulated by sex hormones[J]. Cell, 2023, 186(13): 2748-2764. e22.
    [12] Žalytė E. Ferroptosis, metabolic rewiring, and endometrial cancer[J]. Int J Mol Sci, 2023, 25(1): 75. doi: 10.3390/ijms25010075
    [13] Cheng L, He Q, Liu B, et al. SGK2 promotes prostate cancer metastasis by inhibiting ferroptosis via upregulating GPX4[J]. Cell Death Dis, 2023, 14(1): 74. doi: 10.1038/s41419-023-05614-5
    [14] Liu Y, Wan Y, Jiang Y, et al. GPX4: The hub of lipid oxidation, ferroptosis, disease and treatment[J]. Biochim Biophys Acta BBA Rev Cancer, 2023, 1878(3): 188890.
    [15] Wang Z, Shu W, Zhao R, et al. Sodium butyrate induces ferroptosis in endometrial cancer cells via the RBM3/SLC7A11 axis[J]. Apoptosis, 2023, 28(7-8): 1168-1183. doi: 10.1007/s10495-023-01850-4
  • [1] 朱菁菁, 裴晓蕾, 王会, 钱金桥.  右美托咪定的心脏保护作用机制及临床应用, 昆明医科大学学报. 2025, 46(8): 127-135. doi: 10.12259/j.issn.2095-610X.S20250817
    [2] 张春瑜, 罗健, 周琦.  miR-147a调控铁死亡影响宫颈癌细胞的侵袭转移, 昆明医科大学学报. 2025, 46(10): 53-60. doi: 10.12259/j.issn.2095-610X.S20251006
    [3] 谢欣媛, 牛晓辰, 孙建辉, 张雅涵, 陈鹏飞.  胃腺癌患者铁死亡相关LncRNA预后模型的构建, 昆明医科大学学报. 2025, 46(4): 46-56. doi: 10.12259/j.issn.2095-610X.S20250407
    [4] 李留峥, 徐雷升, 罗康虹, 张明停, 王燕, 高学昌, 俸家伟, 龚国茶.  SLC7A11基因通过调控铁死亡通路对肝细胞癌进展的影响, 昆明医科大学学报. 2025, 46(10): 32-43. doi: 10.12259/j.issn.2095-610X.S20251004
    [5] 沈晓霞, 赵晓东, 宋永健.  SIRT1激动剂调控Nrf2-GPX4铁死亡途径改善冠状动脉病变小鼠心肌功能的作用及机制, 昆明医科大学学报. 2025, 46(5): 55-64. doi: 10.12259/j.issn.2095-610X.S20250507
    [6] 秦瑞峰, 薛佳栋, 张佳, 刘帆, 张绍辉, 尹立阳, 袁增江.  SKI通过ROS/JNK通路诱导铁死亡干预胰腺癌恶性行为, 昆明医科大学学报. 2025, 46(10): 44-52. doi: 10.12259/j.issn.2095-610X.S20251005
    [7] 李威, 蒋立虹, 马丽晶, 陈锐, 杨童硕.  铁死亡在心肌病中的研究进展, 昆明医科大学学报. 2024, 45(3): 180-185. doi: 10.12259/j.issn.2095-610X.S20240327
    [8] 张莺, 罗相如, 王星, 赵盼, 廉坤, 李元琴, 邵明琨.  基底膜蛋白表达对子宫内膜癌及其免疫浸润的关系分析, 昆明医科大学学报. 2024, 45(12): 65-74. doi: 10.12259/j.issn.2095-610X.S20241209
    [9] 热则耶·麦麦提祖农, 李秀娟, 刘玲, 李卉.  铁死亡抑制因子KIF20A对食管癌细胞生物学行为及铁死亡的影响, 昆明医科大学学报. 2024, 45(2): 49-56. doi: 10.12259/j.issn.2095-610X.S20240207
    [10] 王东, 高必波, 孙会英, 冷登辉, 冉小平, 林文.  miR-216b-5p通过靶向NCOA3促进胶质母细胞瘤细胞铁死亡, 昆明医科大学学报. 2023, 44(8): 44-52. doi: 10.12259/j.issn.2095-610X.S20230805
    [11] 张素仙, 冯莉嵋, 伍路, 杨绍艳, 赵庆华.  miR-145通过调控人子宫内膜基质细胞OCT4的表达促进子宫内膜异位症的发展机制, 昆明医科大学学报. 2022, 43(2): 23-33. doi: 10.12259/j.issn.2095-610X.S20220220
    [12] 李桂军, 文鹏, 黄丽霞, 向恋.  不同数学模型多b值DWI在预测子宫内膜癌淋巴血管侵犯中的能力, 昆明医科大学学报. 2022, 43(4): 118-124. doi: 10.12259/j.issn.2095-610X.S20220411
    [13] 伍路, 赵庆华, 杨绍艳, 侯友芳, 张素仙.  miRNA-145负向调控子宫内膜异位症中OCT4的表达, 昆明医科大学学报. 2021, 42(10): 112-116. doi: 10.12259/j.issn.2095-610X.S20211032
    [14] 苏旭, 钟卫华, 周贵.  智能医疗策略下子宫内膜癌患者术中冰冻切片MDT模式效果, 昆明医科大学学报. 2020, 41(01): 100-105.
    [15] 丁丽君, 田洁, 李晓兰.  LAPTM4B在子宫内膜癌组织中表达及临床意义, 昆明医科大学学报. 2019, 40(03): 87-91.
    [16] 鲁晓东, 卢房利, 段钊, 杜联江.  TTF-1和PTEN基因在子宫内膜癌早期病变中的表达意义, 昆明医科大学学报. 2017, 38(08): 62-66.
    [17] 党勇, 段钊.  CT联合MRI子宫内膜癌分期诊断与术后VEGF-C水平观察, 昆明医科大学学报. 2017, 38(06): 124-129.
    [18] 杨琳琳.  高危子宫内膜癌术后辅助同步放化疗与单纯放疗的临床对比, 昆明医科大学学报. 2016, 37(01): -.
    [19] 桂琦.  血清中脂肪因子Apelin、Vaspin、瘦素与子宫内膜癌的相关性, 昆明医科大学学报. 2016, 37(10): -.
    [20] 冯亚妮.  子宫内膜异位症患者检测腹腔液及血清IL-4、IL-8价值分析, 昆明医科大学学报. 2012, 33(07): -.
  • 加载中
图(6) / 表(6)
计量
  • 文章访问数:  51
  • HTML全文浏览量:  33
  • PDF下载量:  78
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2025-07-30

目录

    /

    返回文章
    返回