mTOR活化上调MGST1并增强细胞抗氧化能力

目的 探讨雷帕霉素靶蛋白(mTOR)过度活化导致细胞抗氧化能力增强的分子机制.方法 使用Gene Ex-pression Omnibus(GEO)数据库中的芯片数据分析mTOR活化细胞与对照细胞的差异基因并进行功能通路富集分析.使用反应活性氧(ROS)诱导剂高剂量亚精胺处理细胞,观察mTOR高活化细胞TSC2敲除的小鼠胚胎成纤维细胞(tsc2-/-MEFs)的抗氧化能力.利用差异表达基因之间的蛋白质相互作用筛选核心基因.使用q-PCR和Western blot验证该核心基因在tsc2-/-MEFs中的表达情况.在tsc2-/-MEFs中构建该核心基因的敲低细胞系并检测该基因对细胞增殖和抗氧化能力的影响.利用The Cancer Genome Atlas(TCGA)的RNA-seq和临床数据分析该基因对肝癌和黑色素瘤患者预后的影响.结果 mTOR活化细胞中参与氧化还原通路的基因显著上调.mTOR活化的细胞对高剂量亚精胺更耐受(P<0.05).分析筛选出该通路中差异表达的核心基因MGST1(P<0.05).MGST1的表达在mTOR活化细胞中较对照细胞系显著增强(P<0.05).在Rapamycin处理的mTOR活化细胞中,MGST1的表达水平下降.tsc2-/-MEFs敲低MGST1后对氧化应激更敏感(P<0.05).在TCGA的肝癌和黑色素瘤数据中发现,MGST1高表达的患者生存期低于低表达患者(P<0.01).结论 mTOR活化可以促进MGST1的表达使细胞的抗氧化能力增强.