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PDK1-4对肿瘤能量代谢的影响，...
从氧化磷酸化（OXPHOS）到糖酵解的代谢转移（称为Warburg效应）是许多癌症的特征。它使癌细胞在低氧肿瘤微环境中具有生存优势，并保护它们免受氧化损伤和凋亡的细胞毒性作用。这种代谢转移的主要调节剂是丙酮酸脱氢酶复合物和丙酮酸脱氢酶激酶激酶（PDK）同工型1-4。已知PDK在几种癌症中过表达，并且与不良的预后和耐药性有关。虽然PDK1 - 3的表达是组织特定的，但PDK4表达取决于整个生物体的能量状态。与其他PDK同工型相比，不仅是致癌性，而且还报道了PDK4的肿瘤抑制功能。在肿瘤中拟合高的肿瘤和高脂肪酸合成，PDK4可以具有保护作用。前列腺癌是男性最常见的癌症的情况，使PDK4成为有趣的治疗靶点。大多数工作都集中在具有高糖酵解活性的肿瘤中的PDK上，但很少研究PDK4具有保护性并且非常需要的情况。
CVM 院内
先前已从皮肤活检中收获了原代真皮犬成纤维细胞。使用人类端粒酶逆转录酶 (hTERT) 对真皮犬成纤维细胞进行永生化，以从每个供体 (PDK4 野生型或 wt/wt、PDK4 杂合子或 wt/del、PDK4 纯合子或 del/del) 中创建永生化细胞系。这些细胞将在含有 10% 胎牛血清和 1% 抗生素抗真菌剂的 Dulbecco 改良 Eagle 培养基的 6 孔板中接种和培养。将使用 QuickExtractTM DNA 提取溶液提取 DNA。将使用 Thermo Scientific NanoDropTM 1000 分光光度计对 DNA 进行分光光度定量。提取 DNA 后，将对 PDK4wt/wt 和 PDK4del/del 细胞中的 PDK4 基因进行 PCR 扩增。扩增后，将使用 DNA Clean & Concentrator™-25 试剂盒纯化 PCR 产物以进行裸 DNA 切割反应。兽医学学生将测试一种名为 KKH 的新酶，它是 Cas9 变体，可在不同的 PAM 或识别位点切割 DNA。我们使用计算方法确定 KKH 将在 PDK4 基因中所需的切割位点切割，从而有效地为插入双链寡脱氧核苷酸 (dsODN) 探针腾出空间。该 DNA 片段将通过同源重组将缺失的 16 个碱基对添加到基因中。已经设计了两个 dsODN，它们包含“丢失的外显子”序列以及与 DCM1 相关的缺失的 16 个碱基对，并将通过核转染反应测试它们是否掺入细胞 DNA 中。dsODN1 由 DCM1 突变两侧的 300 个碱基组成，dsODN2 由突变两侧的 350 个碱基组成。正向和反向引物组将由 Integrated DNA Technologies（IDT，美国爱荷华州科勒尔维尔）合成。将对每个引物组进行 PCR 梯度，退火范围为 dsODN1 的 55°C 至 67°C 和 dsODN2 的 54°C 至 64°C。目标是将缺失的 PDK4 片段插入切割的 DNA 中，并将在体内缺失 16 个碱基对的成纤维细胞中使用核转染试验进行测试。此后，将从细胞中提取 DNA 并评估整合效果。
线粒体靶向药物 MitoQ 改善 C26 肿瘤小鼠的肌肉萎缩、虚弱和氧化代谢
癌症恶病质是一种衰弱综合征，其特征是骨骼肌萎缩、虚弱和疲劳。多种致病机制可导致这些肌肉紊乱。已知线粒体变异、代谢改变和氧化应激增加会促进肌肉无力和肌肉分解代谢。为了改善恶病质，已测试了几种药物来刺激线粒体功能并使氧化还原平衡正常化。本研究的目的是测试 Mitoquinone Q (MitoQ) 的潜在有益抗恶病质作用，MitoQ 是最广泛使用的靶向线粒体的抗氧化剂之一。我们在这里表明，体内施用 MitoQ（每日 25 mg/kg 饮用水）能够改善 Colon-26 (C26) 携带者的体重减轻，而不会影响肿瘤大小。使用 MitoQ 治疗后，C26 宿主的骨骼肌和强度持续改善。与骨骼肌质量的改善相一致，MitoQ 治疗能够部分纠正 E3 泛素连接酶 Atrogin-1 和 Murf1 的表达。相反，合成代谢信号并没有因治疗而改善，这表现为 AKT、mTOR 和 4EBP1 磷酸化没有变化。基因表达评估显示，肿瘤宿主的线粒体生物合成和体内平衡标志物的水平发生了改变，尽管只有 Mitofusin-2 水平受到治疗的显著影响。有趣的是，参与调节线粒体功能和代谢的基因 Pdk4 和 CytB 的水平也因 MitoQ 而部分增加，这与己糖激酶 (HK)、丙酮酸脱氢酶 (PDH) 和琥珀酸脱氢酶 (SDH) 酶活性的调节一致。尽管肌肉 LDL 受体表达没有变化，但接受 MitoQ 治疗的 C26 携带者的氧化代谢改善与肌骨变性（即肌内脂肪滤过）减少有关，因此表明 MitoQ 可以促进肌肉组织中的 β 氧化，并促进肌肉代谢和纤维组成从糖酵解向氧化的转变。总体而言，我们的数据表明 MitoQ 是一种有效的治疗方法，可改善肿瘤宿主的骨骼肌质量和功能，并进一步支持旨在测试靶向线粒体的抗氧化剂与常规化疗药物联合使用的抗恶病质特性的研究。