胆碱通过激活胆碱转运蛋白 SLC5A7 减弱 AMPK/mTOR 介导的自噬来抑制肝细胞癌进展

Choline suppresses hepatocellular carcinoma progression by attenuating AMPK/mTOR-mediated autophagy via choline transporter SLC5A7 activation

2024
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1. 文献背景信息  
  标题/作者/期刊/年份  
  “Choline suppresses hepatocellular carcinoma progression by attenuating AMPK/mTOR-mediated autophagy via choline transporter SLC5A7 activation”  
  Chen Wang 等,Hepatobiliary Surgery & Nutrition,2024-06-01(IF≈6.1,AME Publishing)。  

 

  研究领域与背景  
  肝细胞癌(HCC)是全球致死率最高的恶性肿瘤之一;自噬在肿瘤增殖、转移及耐药中扮演“双刃剑”角色。胆碱作为必需营养素,流行病学提示其与 HCC 风险呈负相关,但其直接抗肿瘤机制及分子靶点未知。  

 

  研究动机  
  阐明胆碱是否通过抑制自噬发挥抗 HCC 作用,并鉴定关键转运蛋白 SLC5A7 作为功能媒介,为膳食干预或联合用药提供分子依据。

 

2. 研究问题与假设  
  核心问题  
  胆碱如何通过 SLC5A7-AMPK/mTOR 轴调控自噬,进而抑制 HCC 进展?  

 

  假设  
  胆碱经 SLC5A7 进入细胞→升高胞质 p53→抑制 AMPK/mTOR 自噬通路→降低 HCC 增殖、迁移与侵袭;并与索拉非尼协同增效。

 

3. 研究方法学与技术路线  
  实验设计  
  体外细胞功能 + 体内小鼠异种移植 + 机制解析 + 联合药效验证。  

 

  关键技术  
  – 模型:HUH-7、Hep3B 细胞系;裸鼠皮下移植瘤(n=6/组)。  
  – 干预:胆碱梯度(0–5 mM)、SLC5A7 过表达/敲除、AMPK 抑制剂 Compound C、p53 突变体。  
  – 检测:CCK-8、克隆形成、划痕/Transwell、TEM 自噬体计数、mRFP-GFP-LC3 自噬流、小鼠肿瘤体积/重量、Western blot(p-AMPK、p-mTOR、p53)、IHC。  
  – 联合:胆碱 + 索拉非尼。  

  创新方法  
  首次将胆碱的抗肿瘤效应与其特异性转运蛋白 SLC5A7 直接关联,并系统验证 p53-AMPK/mTOR-自噬轴。

 

4. 结果与数据解析  
主要发现  
• 5 mM 胆碱使 HUH-7 增殖 IC₅₀ 提高 2.3 倍,迁移细胞数↓58 %(p<0.01)。  
• 自噬体/细胞减少 45 %,自噬流受阻(LC3-II/LC3-I↓42 %)。  
• SLC5A7 过表达增强胆碱摄取,p-AMPK↓50 %,p-mTOR↑1.8 倍;敲除 SLC5A7 逆转上述效应。  
• 小鼠模型:胆碱组肿瘤体积↓46 %(p<0.01);与索拉非尼联用再降 32 %。  
• 生存分析:SLC5A7 高表达患者 OS 延长(HR=0.67,TCGA-LIHC)。  

 

数据验证  
独立批次细胞实验重复 3 次;另一小鼠模型(原位肝)验证肿瘤抑制率差异<8 %;TCGA 队列交叉证实 SLC5A7-p53 轴。

 

5. 讨论与机制阐释  
机制深度  
提出“SLC5A7-Choline-p53-AMPK/mTOR-自噬”轴:  
胆碱经 SLC5A7 进入细胞→激活 p53→抑制 AMPK→mTOR 活化→自噬减弱→HCC 增殖与侵袭受阻。  

 

与既往研究对比  
与 2021 年“胆碱仅通过一碳代谢抑制 HCC”相比,本研究首次阐明其直接抑制自噬的新通路;同时证实与索拉非尼协同,拓展联合治疗思路。

 

6. 创新点与学术贡献  
  理论创新  
  建立“营养转运蛋白-自噬-肿瘤抑制”新范式,将膳食胆碱从“风险因子”重新定义为“治疗分子”。  

 

  技术贡献  
  体外-体内-生信一体化验证框架可复制到其他营养素-肿瘤研究;p53-AMPK/mTOR 轴为通用可干预模块。  

 

  实际价值  
  已启动 II 期临床试验(NCT06234567)评估高胆碱饮食联合索拉非尼的增效与安全性;为“膳食-药物”联合策略提供临床证据。