NNT的抗氧化作用在胃癌细胞失巢凋亡抵抗中的作用及机制研究

We have previously shown that up-regulated SOD2/Catalase promoted anoikis resistance via antioxidant ability. Recently, we have found the expression of antioxidant enzyme G6PD, SOD1/2 and catalase was not up-regulated， only found nicotinamide nucleotide transhydrogenase（NNT） was up-regulated in gastric cancer cells during suspension culture, also found NNT was high expression in intraperitoneal injection model; knockdown NNT enhance ROS and anoikis. Suggestting that NNT may induces anoikis resistance via antioxidant effect, however the mechanism was not certain.This project content designed as follows: ①To establish a mouse model for anoikis metastasis and NNT knock-out/ transgenic cell model,to further clarify the pivotal role of NNT promote the anoikis resistance in gastric cancer. ②Identify whether NNT promote the anoikis resistance via enhances NADPH and activates GSH pathway to eliminate ROS. ③ NNT was known couple hydride transfer from NADH to NADP+.This study will demonstrate the soure of NADH whether come from glucose or/and fatty acid? This study will demonstrate the antioxidant effect and mechanism of NNT in the anoikis resistance of gastric cancer.

申请人最近研究发现，在鼻咽癌中抗氧化酶SOD2和Catalase失巢后表达上调，通过降低ROS抗鼻咽癌失巢凋亡。预实验表明在胃癌细胞失巢时以上抗氧化酶及SOD1、G6PD的表达并未上调，但线粒体烟酰胺核苷酸转氢酶（NNT）表达升高；同时在裸鼠腹腔胃癌结节中NNT也上调；敲低胃癌细胞NNT可升高ROS增加失巢凋亡。以上研究提示NNT可能通过抗氧化作用抑制胃癌细胞失巢凋亡。本项目设计如下内容：①建立胃癌失巢转移、NNT过表达/敲除细胞模型，进一步明确NNT在胃癌细胞失巢凋亡抵抗中的关键作用；②明确NNT是否通过增加NADPH，进一步激活GSH途径清除ROS抗失巢凋亡；③已知NNT催化NADH将[H]转移给NADP+生成NADPH，本项目拟明确为NNT提供H源的NADH的来源：葡萄糖和/或脂肪酸分解代谢？旨在阐明NNT的抗氧化作用在胃癌细胞失巢凋亡抵抗中作用及机制，为胃癌转移提供新靶点和新思路。

正常上皮细胞脱离细胞外基质后会触动细胞凋亡，即失巢凋亡(Anoikis)，而在肿瘤转移过程中，恶性肿瘤细胞具有抵抗失巢凋亡的能力。失巢凋亡抵抗同肿瘤上皮间质转化（EMT）一样被认为是肿瘤高转移能力的体现,然具体机制仍不清楚。失巢凋亡敏感性细胞的重要原因与ROS生成直接相关，我们发现线粒体定位的NNT酶能将 NADP转化为NADPH，以NADH为供氢体，但是NNT是否是调节胃癌失巢时ROS水平的关键酶还不清楚。. 申请人前期已报道高转移胃癌细胞能量应激时能有效激活AMPK增强脂肪酸β氧化抑制其凋亡。已知失巢凋亡抵抗是肿瘤高转移能力的特征，最近发现胃癌细胞在失巢时线粒体转氢酶NNT上调，抑制NNT促进失巢凋亡并能被抗氧化剂NAC逆转，提示线粒体NNT与胃癌失巢凋亡抵抗有关。敲低胃癌细胞NNT可升高ROS增加失巢凋亡。研究结果提示NNT可能通过抗氧化作用抑制胃癌细胞失巢凋亡。本项目主要得出以下结论：①建立胃癌失巢转移、NNT过表达/敲除细胞模型，进一步明确了NNT在胃癌细胞失巢凋亡抵抗中的体内外的关键作用；②明确NNT通过增加NADPH，GSH清除ROS抗失巢凋亡；③体内外发现胃癌腹膜转移倾向形成癌-脂肪细胞微环境，并能蓄积、利用外源性脂肪酸促进腹膜转移。④高脂饮食、脂肪细胞共培养促进胃癌失巢凋亡抵抗与转移。⑤DGAT酶甘油三酯途径参与了高脂环境下胃癌细胞的抗氧化和失巢凋亡抵抗。旨在阐明NNT等在胃癌失巢凋亡抵抗的代谢调节机制，为理解胃癌失巢凋亡抵抗及治疗胃癌腹膜转移提供新的视角和策略。