脂质分子对RORα的调控机制及其在结直肠肿瘤发生中的作用

Retinoic acid receptor-related orphan receptor α (RORα) plays a novel role in tumorigenesis and tumor development. Our previous study revealed that the conditioned mediun (CM) of 3T3-L1 promoted the proliferation and motility of colorectal cancer cells and significantly enhanced the formation of blood vessels (BVs) in chicken embryonic chorioallantoic membranes in vitro. Meanwhile, RORα and its target genes expressions are lower in human colorectal cancer tissue as compared with adjacent normal control tissue. Based on the previous phenotype results, we will focus on the molecular mechanism of the key lipid molecules from the CM for RORα in the development of colorectal cancer in vivo and in vitro. To screen potential lipid molecules in the tumor microenvironment through mass spectrometry and then to identify the specific lipid molecules responsible for tumorigenesis, and how RORα is regulated in the interaction network between adipocytes and tumour cells through the model of adipocyte cell and tumor cell direct co-culture are also involved in this study. Our work will confirm that the RORα is a potential warning target for diagnosis of colorectal cancer by animal models and human colorectal cancer tissue, and may provide an important clue for the role of RORα in the crosstalk between adipocytes and tumour cells.

视磺酸相关孤儿核受体RORα在肿瘤发生发展中具有重要作用。我们预探索项目研究的结果表明：在结直肠癌细胞周围存在脂肪细胞；脂肪细胞分泌物（培养基）具有促进结肠癌细胞的增殖、迁移和血管形成能力；而RORα及其下游靶基因在结直肠癌组织中的表达下调，在癌旁组织中高表达。基于上述表型研究基础，本项目将针对脂肪细胞分泌物中关键脂质分子对RORα在肿瘤发生时的调控机制为核心问题，通过脂质质谱技术，筛选脂肪细胞分泌差异变化的关键脂质分子；在分子细胞水平上阐释关键脂质分子在肿瘤细胞微环境及其对RORα的作用机理。利用脂肪细胞与肿瘤细胞直接共培养模型，明确脂肪细胞与肿瘤细胞的互作机制；通过动物模型和人体组织模型，阐明RORα在结直肠肿瘤发生中的作用，为进一步阐释RORα可作为结直肠肿瘤发生的预警靶标提供理论依据，为探索RORα在脂肪细胞与肿瘤细胞对话中的作用机制提供有益线索。

脂肪细胞是肿瘤细胞微环境的重要组成部分，并且肿瘤细胞会从其周围环境中摄取外源性脂质，而有关局部脂质代谢异常与肿瘤的发生的分子机制尚不完全清楚。视黄酸相关孤核受体α（RORα）参与脂质代谢稳态的调控，并且在结直肠癌组织中RORα表达量明显低于癌旁组织。但有关脂质分子如何调控RORα 的表达导致肿瘤发生未有阐释，因此我们希望探讨脂肪细胞分泌的关键脂质分子如何对RORα及其靶基因进行调控，导致局部肿瘤的发生。.本项目采用了脂质质谱分析，microRNA数字表达谱分析，脂肪与肿瘤细胞共培养，流式分选以及免疫组化等多种技术手段，研究了脂肪细胞分化过程及脂肪细胞与肿瘤细胞在共培养过程中脂质分子的变化情况，RORα及其靶基因的变化情况，并探究了脂肪细胞缺氧状态下的细胞条件培养基对结直肠肿瘤细胞的影响，进一步通过动物实验探究了高脂饮食对药物诱导小鼠结直肠炎症及结直肠癌的促进作用及RORα激动剂（Melatonin）对此条件下的结直肠发生与发展的预防作用。.研究结果包括：①建立了背景信息完备的3T3-L1脂肪细胞分化模型，及脂肪细胞与肿瘤细胞共培养体系，完成了共培养状态下培养基中的脂质分子变化分析，RORα及其下游靶基因的表达情况分析。②外源性脂质和3T3-L1细胞培养基均能显著促进肿瘤细胞的体外增殖和迁移能力。脂肪细胞中脂质向肿瘤细胞内部转运，并同时伴随肿瘤细胞内脂质合成基因、血管内皮因子VEGF以及HIF-1α等基因的表达上调，共同促进肿瘤细胞的生长。③高脂饮食促进DSS诱导的结直肠炎症及AOM+DSS诱导的结直肠癌的发生。Melatonin处理通过激活结直肠细胞中RORα的表达减轻了小鼠结直肠炎症程度，预防了结直肠癌的发生。.综上，本项目系统性地研究了脂肪细胞与结直肠肿瘤细胞的相互作用机制，为探究局部脂质代谢与肿瘤发生发展的相互作用提供新的实验证据，并有可能为靶向肿瘤微环境脂质代谢异常的防治方式提供新的思路和策略，因此而具有广阔的应用前景。