ACAT1 Induces the Differentiation of Glioblastoma Cells by Rewiring Choline Metabolism
這篇論文研究了乙酰輔酶A乙酰轉(zhuǎn)移酶1（ACAT1）通過(guò)重塑膽堿代謝來(lái)誘導(dǎo)膠質(zhì)母細(xì)胞瘤（GBM）細(xì)胞分化的機(jī)制。
綠原酸抑制ACAT1的磷酸化，發(fā)揮抗腫瘤作用機(jī)制圖
研究背景
1、膠質(zhì)母細(xì)胞瘤（GBM）是最具侵襲性的膠質(zhì)瘤類型，標(biāo)準(zhǔn)治療包括手術(shù)、放療和化療，但長(zhǎng)期生存率仍然很低。
2、腫瘤細(xì)胞的異常分化是惡性腫瘤的一個(gè)標(biāo)志，誘導(dǎo)癌細(xì)胞分化作為一種低毒性的治療策略在血液系統(tǒng)惡性腫瘤中顯示出潛力，但在實(shí)體瘤中的應(yīng)用尚未明確。
3、現(xiàn)有研究表明，ACAT1在調(diào)節(jié)脂肪酸氧化和酮體生成中起重要作用，但其在大腦腫瘤中的作用尚不清楚。
研究方法
1、使用GEPIA工具分析ACAT1在膠質(zhì)瘤患者中的高表達(dá)情況。
2、通過(guò)基因敲除技術(shù)生成ACAT1敲低（ACAT1 KD）的U87 MG和U251 MG細(xì)胞系，并通過(guò)免疫印跡和qPCR驗(yàn)證敲低效果。
3、使用多模態(tài)結(jié)構(gòu)光超分辨率顯微鏡（multi-SIM）和透射電子顯微鏡觀察線粒體結(jié)構(gòu)和功能的變化。
4、通過(guò)代謝組學(xué)分析和質(zhì)譜分析研究ACAT1 KD對(duì)代謝途徑的影響。
5、使用綠原酸（CHA）處理GBM細(xì)胞和動(dòng)物模型，評(píng)估其對(duì)腫瘤生長(zhǎng)和分化的影響。
實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
1、ACAT1 KD顯著抑制了GBM細(xì)胞的增殖和遷移能力，并改變了細(xì)胞形態(tài)。
2、ACAT1 KD導(dǎo)致線粒體結(jié)構(gòu)和功能的變化，包括線粒體面積和周長(zhǎng)的增加，以及氧耗率的顯著提高。
3、代謝組學(xué)分析顯示，ACAT1 KD激活了膽堿代謝途徑，增加了磷脂酰膽堿（PC）的水平。
4、在體外和體內(nèi)實(shí)驗(yàn)中，補(bǔ)充PC或激活膽堿代謝途徑均促進(jìn)了GBM細(xì)胞的分化。
5、CHA通過(guò)抑制ACAT1的磷酸化，顯著延緩了GBM細(xì)胞的增殖，并誘導(dǎo)其分化。
結(jié)果與分析
1、ACAT1 KD顯著抑制了GBM細(xì)胞的增殖和遷移能力，U87 MG和U251 MG細(xì)胞的增殖率分別下降了約50%和40%。
2、ACAT1 KD導(dǎo)致線粒體結(jié)構(gòu)和功能的變化，線粒體面積增加了約30%，氧耗率顯著提高了約50%。
3、代謝組學(xué)分析顯示，ACAT1 KD激活了膽堿代謝途徑，PC水平顯著增加了約60%。
4、CHA處理顯著延緩了GBM細(xì)胞的增殖，U87 MG細(xì)胞的增殖率下降了約60%，并顯著增加了GFAP的表達(dá)。
總體結(jié)論
1、ACAT1通過(guò)調(diào)節(jié)脂肪酸氧化和膽堿代謝途徑來(lái)控制GBM細(xì)胞的分化和生長(zhǎng)。
2、CHA作為一種天然小分子化合物，通過(guò)抑制ACAT1的磷酸化，能夠有效誘導(dǎo)GBM細(xì)胞的分化，具有作為膠質(zhì)瘤治療藥物的潛力。
這篇論文揭示了ACAT1在GBM細(xì)胞分化中的關(guān)鍵作用，并提出了CHA作為潛在治療藥物的可行性。