本研究通过在线公共数据库与细胞实验分析过氧化物酶体增殖物激活受体a(peroxisome proliferator-activated receptor a,PPARA)在肝细胞癌中的表达情况、基因功能及对肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)患者疾病恶化的影响,探讨PPARA是否参与肝细胞癌铁死亡的过程。采用实验性研究,基于生物信息学的数据分析及细胞实验,2022年1至8月在我院基础医学实验室进行相关细胞实验。利用癌症基因组数据(The Cancer Genome Atlas,TCGA)和基因表达数集(Gene Expression Omnibus,GEO)数据库分析PPARA在肝细胞癌中表达水平及与患者临床病理特征相关性。通过人类蛋白免疫组化表达数据库(The Human Protein Atlas,HPA)研究PPARA在HCC肿瘤组织及正常组织中蛋白表达情况。基于基因、蛋白质相互作用关系检索工具(Search Tool for the Retrival of Interacting Genes/Protein,STRING)数据库构建PPARA与铁死亡关键因子的蛋白质相互作用(protein-protein interaction,PPI)网络,同时用基因表达谱数据动态分析(Gene Expression Profiling Interactive Analysis,GEPIA)分析PPARA与关键基因谷氨酸半胱氨酸连接酶催化亚单位(Glutamate-Cysteine Ligase Catalytic Subunit,GCLC)的相关性。通过免疫印迹(Western Blot,WB)检测HCC细胞株SK-HEP-1、SMMC-7721、MHCC-97H、BEL-7402及正常肝细胞L02中PPARA的表达水平,观察用铁死亡诱导剂Erastin处理48 h后PPARA表达量的变化。GEPIA数据库中各组间PPARA表达量间比较使用单因素方差分析方法。GSE25097与GSE112790数据集中PPARA的表达量比较采用秩和检验。生存分析使用时序检验方法进行统计。比较不同临床、病理特征间PPARA表达量间的差异利用克鲁斯卡尔-沃利斯检验。利用斯皮尔曼相关系数的方法比较GCLC与PPARA表达量之间的相关性。利用配对T检验对PPARA在细胞系中表达量进行比较。结果显示,HCC组织中PPARA的RNA水平和蛋白表达水平均低于正常组织(P<0.05)。PPARA表达水平与临床病理分级和预后有关(P<0.05)。STRING数据库构建的PPI提示PPARA与铁死亡关键因子NFE2样bZIP转录因子2(NFE2 like bZIP transcription factor 2,NFE2L2)、血红素加氧酶1(heme oxygenase 1,HMOX1)、肿瘤蛋白P53(tumor protein P53,TP53)、GCLC、二肽基肽酶4(dipeptidyl peptidase 4,DPP4)、柠檬酸合成酶(citrate synthase,CS)、花生四烯酸15脂氧合酶(arachidonate 15-lipoxygenase,ALOX15)、酰基CoA合成酶长链家族成员4(Acyl-CoA synthetase long chain family member 4,ACSL4)等存在相互作用。进一步研究表明,GEPIA数据库结果显示PPARA与GCLC的表达呈正相关(R=0.6,P<0.05)。用铁死亡诱导剂Erastin处理MHCC-97H和SK-HEP-1细胞48 h后,通过WB检测发现PPARA表达量均升高。综上,PPARA在HCC低表达,表达量越低则患者生存期越短。PPARA与GCLC相互作用,从而共同参与调控HCC铁死亡过程。
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