城市环境研究所在多环芳烃暴露诱发肺细胞代谢重编程方面取得进展
发布时间:2021-03-12来源:黄乾生研究组
无论在中国或全球,肺癌均是发生率和死亡率最高的肿瘤。多环芳烃(PAH)作为燃料不完全燃烧的产物,在环境及人体中广泛存在,是肺癌发生发展的首要贡献因子。PAH暴露经由芳香烃受体(AHR)信号促进肺癌发生发展。代谢重编程是肿瘤的重要特征。然而,在PAH暴露诱发肺细胞恶性转化过程中,AHR信号重编程细胞代谢的分子机制仍未可知。
城市环境研究所环境健康与分子毒理研究组(黄乾生团队)在确认苯并比(BaP)暴露可激活AHR信号及相关下游因子,从而促进上皮间质转化后,利用非靶向代谢组学方法查找AHR调控的BEAS-2B细胞代谢重编程及潜在的治疗靶点,发现,BEAS-2B细胞中有52个代谢物在BaP暴露及白藜芦醇(RSV)干预下发生显著变化。通路分析表明,分别有20和30个代谢通路在BaP暴露及RSV干预下发生显著变化。值得关注的是,BEAS-2B细胞中,大部分氨基酸在BaP暴露下显著降低,而大部分脂肪酸显著升高,并且,上述变化可被RSV消除。此外,氨基酸和脂肪酸在BaP暴露及RSV干预下,其含量变化与其它许多代谢物及AHR信号的变化高度相关(皮尔森相关系数大于0.8)。我们进一步发现,在BaP暴露的BEAS-2B细胞中,PPARA/G信号显著下调,而脂肪酸转运体FATP1摄入的脂肪酸显著增加;用CH-223191抑制AHR信号,可以消除BaP暴露诱发的PPARA/G信号下调及FATP1的激活,表明AHR信号调控PPARA/G-FATP1信号对脂肪酸蓄积的介导作用。本研究提示氨基酸和脂肪酸代谢、AHR和PPAR-FATP1信号可作为潜在治疗靶点,用于干预PAH诱导的毒性及相关疾病。
研究成果以Aryl hydrocarbon receptor mediates benzo[a]pyrene-induced metabolic reprogramming in human lung epithelial BEAS-2B cells为题发表于Science of the Total Environment,2021,756:144130。城市环境研究所叶国注博士和高菡博士为第一作者,叶国注博士和黄乾生研究员为通讯作者。该研究获得科技部重点项目(2018J01020)、中科院先导专项A(XDA19050202)、国家自然科学基金(21507128)等项目资助。
苯并芘经由AHR信号调控肺细胞代谢重编程及其分子机制
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