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“棕榈酰化”与“铁死亡”强强联手，让胶质瘤“死个明白”！

研究背景

棕榈酰化（Palmitoylation）是一种关键的翻译后修饰，通过将棕榈酸共价连接到蛋白质的半胱氨酸残基上，调节蛋白质的稳定性、亚细胞定位和功能。这一修饰由棕榈酰基转移酶（PATs，如ZDHHC家族酶）催化，是可逆的，可通过酰基蛋白硫酯酶（APT1和APT2）去除。棕榈酰化在细胞信号传导、代谢调控和细胞间相互作用中发挥重要作用，尤其在癌症中，通过调节癌蛋白的活性和稳定性，促进肿瘤发生、发展和耐药性。

铁死亡（Ferroptosis）是一种铁依赖性的程序性细胞死亡形式，由脂质过氧化物的积累引起。其关键调节因子包括SLC7A11（也称xCT），属于系统XC?转运蛋白。SLC7A11通过促进细胞内外L-谷氨酸的反向转运，支持细胞内谷胱甘肽的合成和抗氧化防御，从而抵御氧化应激。SLC7A11的失调与多种人类恶性肿瘤密切相关，且其过表达可削弱化疗、放疗及免疫治疗的效果。

     本研究聚焦于胶质母细胞瘤中SLC7A11的棕榈酰化修饰及其在铁死亡抵抗中的作用。研究首先确认SLC7A11在胶质瘤细胞中的S-棕榈酰化对其蛋白稳定性至关重要，随后鉴定出ZDHHC8是其关键棕榈酰基转移酶，通过催化C327位点的棕榈酰化减少SLC7A11的泛素化和降解。进一步揭示础惭笔碍α1通过磷酸化ZDHHC8的S299位点增强其与SLC7A11的结合，促进棕榈酰化，从而增强铁死亡抵抗，展现了其作为潜在治疗靶点的价值。

研究结果

1. SLC7A11的棕榈酰化促进其蛋白稳定性

首先，我们通过Alk-C16代谢标记验证了SLC7A11发生S-棕榈酰化修饰。然后，使用棕榈酰化抑制剂2-BP处理后，SLC7A11蛋白水平降低，而使用棕榈酰化酶抑制剂Palmostatin B处理则增加了SLC7A11的稳定性。此外，SLC7A11的棕榈酰化抑制会加速其降解，且这种降解主要通过溶酶体途径完成。表明了SLC7A11的S-棕榈酰化对其蛋白稳定性至关重要，且通过溶酶体途径调节其降解。

2. ZDHHC8减少SLC7A11的多泛素化和降解

通过siRNA筛选鉴定出ZDHHC8是SLC7A11的关键棕榈酰基转移酶（PAT），并验证了ZDHHC8与SLC7A11的直接相互作用。实验发现，ZDHHC8能够催化SLC7A11的棕榈酰化，减少其多泛素化水平，从而抑制其溶酶体介导的降解。揭示了ZDHHC8通过催化SLC7A11的棕榈酰化减少其多泛素化和降解，维持SLC7A11的蛋白稳定性。

3. ZDHHC8催化SLC7A11在C327位点的棕榈酰化

通过突变SLC7A11的所有半胱氨酸残基，我们发现ZDHHC8在C327位点催化SLC7A11的棕榈酰化。该位点的突变（C327S）显着降低了ZDHHC8介导的棕榈酰化，加速了SLC7A11的降解。表明了ZDHHC8通过在C327位点催化SLC7A11的棕榈酰化维持其稳定性。

4. ZDHHC8/SLC7A11轴对胶质瘤的致瘤性至关重要

通过体外细胞实验和体内动物模型验证了ZDHHC8/SLC7A11轴在胶质瘤中的作用。ZDHHC8敲低显着抑制胶质瘤细胞的增殖，增加脂质ROS水平，且这种效应可通过铁死亡抑制剂逆转。在动物模型中，ZDHHC8敲低抑制了肿瘤生长并延长了小鼠的生存期。表明ZDHHC8/SLC7A11轴通过调节铁死亡在胶质瘤的致瘤性中发挥重要作用。

5. 础惭笔碍α1直接磷酸化ZDHHC8的S299位点

首先，通过序列比对分析预测础惭笔碍α1可能磷酸化ZDHHC8的S299位点，并验证了础惭笔碍α1与ZDHHC8的直接相互作用。体外激酶实验进一步证实础惭笔碍α1能够磷酸化ZDHHC8的S299位点，增强其与SLC7A11的结合，促进SLC7A11的棕榈酰化。说明础惭笔碍α1通过磷酸化ZDHHC8的S299位点调节SLC7A11的棕榈酰化，进而影响铁死亡的抵抗。

6. 抑制ZDHHC8磷酸化干扰其与SLC7A11的结合

接着，通过抑制础惭笔碍α1活性或敲低础惭笔碍α1，研究者发现SLC7A11的棕榈酰化水平显着降低，脂质过氧化和脂质ROS水平增加。此外，非磷酸化突变体ZDHHC8 S299A显着减弱了其与SLC7A11的结合。表明ZDHHC8的磷酸化对其与SLC7A11的结合至关重要，影响铁死亡的调控。

7. ZDHHC8、SLC7A11和础惭笔碍α1的临床相关性

为了研究ZDHHC8在胶质瘤细胞系和临床样本中的表达水平，并分析其与SLC7A11和础惭笔碍α1的相关性。我们收集临床样本，ZDHHC8在胶质瘤细胞系中高表达，且其表达水平与SLC7A11和础惭笔碍α1呈正相关。高表达ZDHHC8/SLC7A11、ZDHHC8/础惭笔碍α1或SLC7A11/础惭笔碍α1的患者预后更差。结论：ZDHHC8、SLC7A11和础惭笔碍α1在胶质瘤中高表达且相互关联，与患者不良预后相关，可作为潜在的治疗靶点。

研究结论

1. ZDHHC8介导的SLC7A11棕榈酰化对其稳定性至关重要：研究发现，ZDHHC8通过在C327位点催化SLC7A11的棕榈酰化，减少其泛素化和溶酶体降解，从而维持SLC7A11的蛋白稳定性。

2. 础惭笔碍α1通过磷酸化ZDHHC8增强铁死亡抵抗：础惭笔碍α1能够磷酸化ZDHHC8的S299位点，增强其与SLC7A11的结合，进而促进SLC7A11的棕榈酰化，增强胶质瘤细胞对铁死亡的抵抗能力。

3. ZDHHC8/SLC7A11轴在胶质瘤中具有重要的致瘤性和临床相关性：抑制ZDHHC8/SLC7A11轴可诱导铁死亡并抑制胶质瘤生长，且其高表达与患者不良预后相关，提示该轴可作为胶质瘤治疗的潜在靶点。