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朱卫国团队揭示FoxO1蛋白通过细胞自噬实现抗肿瘤新机制

2010-06-30 14:34 朱卫国课题组 北京大学医学部恶性肿瘤发病机制及转化研究教育部重点实验室 阅读 0
核心摘要: 朱卫国教授团队在《Nature Cell Biology》发表最新研究,发现FoxO1蛋白通过诱导细胞自噬实现肿瘤细胞死亡,揭示了肿瘤抑制因子的抗癌新机制。该成果为肿瘤发生机制和治疗策略提供了重要理论基础,并验证了FoxO1作为肿瘤检查指标的潜力。

北京大学医学部恶性肿瘤发病机制及转化研究教育部重点实验室及生化与分子生物学系朱卫国教授课题组,经过多年深入研究,发现FoxO1蛋白在肿瘤细胞中具有不同于传统观点的功能:作为诱导细胞自噬的关键蛋白,FoxO1能够有效促进肿瘤细胞死亡,发挥抗癌作用。这一突破性成果发表于《Nature Cell Biology》,清华大学俞立教授和北大人民医院王杉教授为项目完成提供了重要支持。

FoxO1蛋白的新功能:细胞自噬驱动肿瘤细胞死亡

朱卫国课题组长期致力于HDAC抑制剂对肿瘤细胞影响的研究。在实验过程中,团队发现FoxO1能够诱导肿瘤细胞死亡,但这种死亡方式并非传统的细胞凋亡。进一步研究显示,细胞自噬在FoxO1诱导的肿瘤细胞死亡中起核心作用。值得注意的是,FoxO1的这一功能并不依赖其转录激活能力,即无DNA结合能力的FoxO1同样能诱导细胞自噬。研究人员将关注点转向FoxO1的胞浆功能,通过与自噬相关蛋白的结合筛选,确定Atg7为FoxO1调控自噬的关键靶点。

机制阐释:FoxO1与自噬蛋白ATG7的特异性结合

FoxO1作为FOXO家族的重要成员,传统上被认为是调控细胞衰老、周期、代谢及抗肿瘤作用的转录因子。该研究首次揭示,FoxO1在细胞浆内通过与组蛋白去乙酰化酶SIRT2结合保持非活性状态。在应激条件下,FoxO1与SIRT2分离,形成乙酰化FoxO1,进而与自噬关键蛋白ATG7特异结合,激发细胞自噬过程。研究组采用激光共聚焦显微镜、电镜、同位素检测长寿命蛋白降解及Western blot检测LC3-II和p62等多种实验手段,证实细胞浆内FoxO1诱导自噬是其抗肿瘤作用的主要机制。小鼠实验及临床肿瘤病人标本分析进一步验证了FoxO1表达与自噬水平及肿瘤发生密切相关,为FoxO1作为肿瘤检查指标奠定了基础。

细胞自噬与肿瘤发生的新关联

近年来,细胞自噬在肿瘤发生与发展中的作用备受关注。自噬既被认为可保护肿瘤细胞,也被认为肿瘤发生与自噬功能缺失有关。朱卫国团队的研究明确指出,自噬是肿瘤细胞死亡的重要机制,将肿瘤抑制因子的抗肿瘤活性与细胞自噬有机结合,为未来肿瘤治疗策略提供新方向。后续研究将进一步探讨肿瘤动物模型中细胞自噬的动态变化。

学者简介及科研经历

朱卫国,男,1962年9月出生,北京大学医学部教授、博士生导师,表观遗传与组蛋白研究室负责人。在国际主要生物医学杂志发表SCI论文四十余篇,总影响因子超过240。曾获教育部高等学校科学研究优秀成果奖自然科学奖一等奖、国家杰出青年基金等多项荣誉。主要研究方向包括肿瘤细胞生长调控、DNA甲基化、组蛋白乙酰化及细胞凋亡机制。

主要科研课题

(1)去DNA甲基化诱导肿瘤细胞生长停滞的机制研究;(2)去甲基化药物诱导DNA损伤的机制研究;(3)去组蛋白乙酰化酶抑制剂对肿瘤抑制因子表达的调控机制研究;(4)肺癌细胞的基因甲基化谱研究;(5)甲基化对正常细胞衰老过程中调控细胞生长的重要基因的影响。

参考文献:

Nature Cell Biology, 朱卫国等,北京大学医学部恶性肿瘤发病机制及转化研究教育部重点实验室

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