肝细胞癌源性乳酸介导组蛋白H3K18乳酸化修饰调控S100A2转录促进肝癌细胞的增殖、迁移、侵袭及上皮间质转化OA

目的探究组蛋白H3第18位赖氨酸乳酸化(H3K18la)修饰调控S100钙结合蛋白A2(S100A2)转录在肝细胞癌(HCC)发生发展中的作用及机制。方法生物信息学分析HCC单细胞转录组数据,筛选差异基因及富集通路;检测HCC细胞系及肝正常细胞系的细胞内乳酸含量及组蛋白乳酸化水平;使用糖酵解抑制剂(2-DG/Oxamate)处理,通过Western blotting、CCK-8、克隆形成及Transwell评估糖酵解抑制剂对HCC细胞增殖、迁移和侵袭的影响。染色质免疫沉淀-实时荧光定量PCR(ChIPqPCR)检测H3K18la在S100A2启动子的富集。结合TCGA分析S100A2表达与预后。构建S100A2过表达/敲低模型,联合2-DG或乳酸进行回复实验,验证H3K18la通过S100A2影响HCC恶性表型。STRING在线工具、分子对接及免疫共沉淀(Co-IP)验证S100A2与KRT6A蛋白的相互作用。Western blotting检测HCC细胞核内β-catenin及上皮-间质转化标志物(Vimentin、E-cadherin),明确H3K18la对Wnt/β-catenin通路的调控。结果HCC糖酵解及丙酮酸代谢通路上调,细胞内乳酸含量升高(P<0.001)。HCC细胞系Pan Kla及H3K18la表达水平升高,缺氧条件下H3K18la升高最显著(P<0.001)。糖酵解抑制剂可浓度依赖性降低H3K18la,并抑制HCC细胞增殖、克隆形成、迁移和侵袭能力。S100A2在HCC中转录和蛋白水平均上调,高表达与患者不良预后相关(P<0.05)。S100A2促进HCC细胞的增殖、迁移及侵袭。经2-DG处理后,S100A2蛋白水平及上述促癌功能均被逆转。S100A2与KRT6A直接相互作用。敲低KRT6A降低核内β-catenin,过表达则相反;外源乳酸可逆转敲低KRT6A所致的β-catenin下调,该效应被XAV939阻断。2-DG降低β-catenin及上皮-间质转化标志物蛋白水平,过表达S100A2或KRT6A可逆转此效应。结论HCC源性乳酸介导组蛋白H3K18乳酸化修饰增强并通过激活S100A2转录正向调控Wnt/β-catenin通路,最终促进HCC细胞的增殖、迁移、侵袭及上皮-间质转化。