核心发现
- 单细胞RNA测序揭示HCC肿瘤中存在特异簇:低SELENOP表达、高NRF2活性及抗氧化基因(GPX4/TXNRD1)上调。
- NRF2激活通过药理学及基因手段证实可抑制SeP分泌、提升TrxR1水平并促进硒在HepG2细胞内蓄积。
- SeP基因敲除细胞系显示:细胞内硒含量增加,GPx1/GPx4表达上调,铁死亡抗性增强。
- 硒缺乏饮食模型中,SeP敲除小鼠肝脏硒储量及GPx1表达量显著高于野生型对照。
- NRF2-硒蛋白P轴通过重塑硒代谢和氧化还原平衡,形成肝癌细胞适应氧化应激的新型代谢通路。
摘要
谷胱甘肽过氧化物酶4(GPx4)和硫氧还蛋白还原酶1(TrxR1,由TXNRD1编码)等含硒抗氧化酶是肝细胞癌(HCC)治疗的重要靶点。肝细胞通过合成并分泌作为血浆硒主要载体的硒蛋白P(SeP,由SELENOP编码),调控外周组织硒供应。尽管循环SeP水平降低与HCC进展及不良预后相关,但其分子机制尚未明确。
本研究重新分析HCC单细胞RNA测序数据,发现特异肿瘤细胞簇表现为:SELENOP低表达、GPX4/TXNRD1高表达及NRF2信号激活。在HepG2细胞中,NRF2的药理学及遗传学激活均显著抑制SeP表达,上调TrxR1并促进细胞内硒积累。SeP基因敲除(KO)细胞呈现硒蓄积、GPx1/GPx4上调及铁死亡抗性增强现象。在膳食硒缺乏条件下,SeP KO小鼠肝脏硒含量和GPx1表达显著高于野生型对照。
研究揭示了HCC中NRF2介导的硒代谢重塑新机制:SeP抑制促进硒内流并选择性增强抗氧化硒蛋白表达。这种红氧平衡适应机制赋予癌细胞铁死亡抗性,为肝癌治疗提供了潜在的干预靶点。
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