米拉桑，阔你七挖~今天带大家来读一篇日本学者的研究文献。

题外话：日本科学家的研究，小巧精致。日本的康复医学、肿瘤医学、再生医学处于世界领先地位。从2001开始，日本学者一年一个诺贝尔奖。而在亚洲排名前20的大学中，获得诺贝尔奖的学校全是在日本的东京大学，以及名古屋大学、京都大学。那么国土面积仅跟中国四川省差不多大，人口也跟四川差不多的日本，为什么会在基础科研领域如此出类拔萃的呢？

Title：Carbonic anhydrase 9 confers resistance to ferroptosis/apotosis in malignant mesothelioma under hypoxia

（杂志：Redox Biology，IF：9.986，Q1）

译：缺氧条件下恶性间皮瘤中碳酸酐酶9使细胞对铁死亡/凋亡耐受

研究简述：

碳酸酐酶 (CA) 是存在于所有生命王国中的金属酶超家族，可平衡CO2、碳酸氢盐，和 H[+]之间的反应，调节细胞酸碱平衡。

CA9 是一种与膜相关的α-CA，已成为多种癌症的药物靶点。CA9 在恶性间皮瘤中的表达高于正常间皮细胞，在缺氧 (1%O2)和 Fe(2+) 增加的情况下进一步放大。抑制剂（S4 和 U104）对 CA9 的表达抑制降低了恶性间皮瘤的活力和迁移，并伴随着 TFRC、IREB1/2 和 FPN1（SLC40A1）的过度表达以及 FTH/FTL 的下调。此外还观察到线粒体裂变和线粒体自噬增强。抑制CA9最终导致的细胞死亡被铁死亡抑制剂：去铁胺、ferros-tatin-1 和 凋亡抑制剂：Z-VAD-FMK 显着抑制，表明诱发与细胞铁死亡和凋亡的混合细胞死亡。

因此，在缺氧条件下CA9赋予恶性间皮瘤细胞的铁死亡、细胞凋亡抗性。

专业名词缩写表：

本文在发表的年份查询到的IF是7.793（为2019年公布的2018年的IF），2020年公布的19年的IF是9.986，预测2020年的IF为：11.39。

Redox Biology杂志审稿相对较快，过了主编这关，外审机会较高。

本文思路非常简单，探讨了CA9在缺氧条件下的表达模式，以及抑制它的活性（本文主要使用小分子抑制剂以抑制其活性，未涉及shRNA或sgRNA等基因沉默或敲除层面）对细胞死亡模式的影响。本文主要论证了CA9的抑制诱发细胞凋亡，和铁死亡的混合性死亡方式。

推荐本篇文章，主要是因为其思路简单、手段精准、论证周密。说人话：把一个只有A和B的小故事讲的丰富透彻，感觉是大作家写小论文（不是小作家写大论文哦）。

Ps：不知道大家伙儿有木有发现，霓虹国的科学家一般都很严谨，小故事讲的特别精致。

速度我们来过一下本文的Results

缺氧促进 MM 细胞中 CA9 过表达，细胞内Fe2+增加。

石棉诱导的大鼠 MM，并用表达微阵列（GEO登录号：GSE48298）对其进行了分析 。与EM（上皮瘤）相比SM（肉瘤）亚型中，CA9 在芯片上的所有 CA（CA1、7、8、9、11、12 和 15）中表达最高。CA9在 MM （恶性间皮瘤）的两种亚型中显着过表达（图 1A）。此外，MM 中的 CA9 过度表达，与生存率呈负相关（图 1B）。

Fig.1 检测用细胞系：

→上皮样间皮瘤细胞系（ACC-Meso-1 和 NCI-H2052）

→肉瘤样间皮瘤细胞系（NCI-H2373）

→恶性间皮瘤细胞系（MeT-5A）

Fig.1 检测用探针：

→SiRhoNox-1：铁离子（2+）探针

→LysoTracker Green：溶酶体绿色荧光探针

→MitoTracker Red：活细胞线粒体共色荧光探针

ACC-Meso-1 和NCI-H2373 细胞系，与在常氧条件下培养的 MeT-5A 相比，低氧条件下培养的 CA9 mRNA 水平更高。但NCI-H2052细胞比常氧MeT-5A细胞中CA9 mRNA水平低。（考虑到正常间皮暴露于正常生理水平的 O2而恶性间皮质细胞瘤常处于缺氧状态）（图 1C）。CA9 蛋白水平在所有三种 MM 细胞系中显着增加以响应缺氧，并且与 Met-5A 相比，所有 MM 细胞系都表现出更高的 CA9 蛋白水平（图 1D）。

然后评估响应缺氧诱导的 MM 细胞中铁代谢相关蛋白的表达水平。结果显示负责“输出铁”的铁转运蛋白、TFRC 和 FPN-1（SLC40A1）的蛋白水平降低，负责“存储铁”的铁储存蛋白 FTL 和 FTH 蛋白增加（图 1E），说明胞内铁含量升高。此外，IRP2 蛋白（铁调蛋白）应缺氧而增加，且具有时间依赖性（图 S1B），这与之前作者的研究一致，即缺氧通过涉及蛋白质稳定性的翻译后机制促进 IRP2 的上调 。

此外，流式检测发现Fe2+在缺氧条件下明显上调（图 1F）。在缺氧诱导的ACC-Meso-1 细胞中铁离子部分与溶酶体和线粒体共定位（图 1F、1G) 。

     

CA9 特异性抑制剂在缺氧条件下抑制MM 细胞的增殖并阻止其迁移

为了研究 MM 细胞中 CA9 表达的重要性，在缺氧条件下用两种不同的 CA9 特异性抑制剂 U104 和 S4 处理 ACC-Meso-1 细胞。S4 或 U104 在处理细胞后 48 和 72 h降低了 ACC-Meso-1 的细胞活力，而对照组（DMSO）对增殖没有影响（图 2A）。S4 和 U104 都显示出对 Met-5A 细胞的抑制增殖作用（图 2B）。由于先前的研究表明 CA9 过表达与各种癌症中的转移之间存在联系，随后通过细胞划痕评估了 CA9 抑制对 MM 细胞迁移的影响。与对照组相反，缺氧下的 S4 或 U104 处理剂量依赖性（40 和 75 μM）减少 ACC-Meso-1 细胞在 24 小时的迁移（图 2C）。这些结果表明 CA9 活性对于 MM 细胞增殖和迁移是必不可少的。

缺氧条件下CA9抑制导致溶酶体和线粒体内铁离子积累，

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