ACAT1 Induces the Differentiation of Glioblastoma Cells by Rewiring Choline Metabolism
這篇論文研究了乙酰輔酶A乙酰轉移酶1（ACAT1）通過重塑膽堿代謝來誘導膠質(zhì)母細胞瘤（GBM）細胞分化的機制。
綠原酸抑制ACAT1的磷酸化，發(fā)揮抗腫瘤作用機制圖
研究背景
1、膠質(zhì)母細胞瘤（GBM）是最具侵襲性的膠質(zhì)瘤類型，標準治療包括手術、放療和化療，但長期生存率仍然很低。
2、腫瘤細胞的異常分化是惡性腫瘤的一個標志，誘導癌細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，但在實體瘤中的應用尚未明確。
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)瘤患者中的高表達情況。
2、通過基因敲除技術生成ACAT1敲低（ACAT1 KD）的U87 MG和U251 MG細胞系，并通過免疫印跡和qPCR驗證敲低效果。
3、使用多模態(tài)結構光超分辨率顯微鏡（multi-SIM）和透射電子顯微鏡觀察線粒體結構和功能的變化。
4、通過代謝組學分析和質(zhì)譜分析研究ACAT1 KD對代謝途徑的影響。
5、使用綠原酸（CHA）處理GBM細胞和動物模型，評估其對腫瘤生長和分化的影響。
實驗設計
1、ACAT1 KD顯著抑制了GBM細胞的增殖和遷移能力，并改變了細胞形態(tài)。
2、ACAT1 KD導致線粒體結構和功能的變化，包括線粒體面積和周長的增加，以及氧耗率的顯著提高。
3、代謝組學分析顯示，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)實驗中，補充PC或激活膽堿代謝途徑均促進了GBM細胞的分化。
5、CHA通過抑制ACAT1的磷酸化，顯著延緩了GBM細胞的增殖，并誘導其分化。
結果與分析
1、ACAT1 KD顯著抑制了GBM細胞的增殖和遷移能力，U87 MG和U251 MG細胞的增殖率分別下降了約50%和40%。
2、ACAT1 KD導致線粒體結構和功能的變化，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細胞的增殖，U87 MG細胞的增殖率下降了約60%，并顯著增加了GFAP的表達。
總體結論
1、ACAT1通過調(diào)節(jié)脂肪酸氧化和膽堿代謝途徑來控制GBM細胞的分化和生長。
2、CHA作為一種天然小分子化合物，通過抑制ACAT1的磷酸化，能夠有效誘導GBM細胞的分化，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細胞分化中的關鍵作用，并提出了CHA作為潛在治療藥物的可行性。