BRD4/NF-κB信号通路介导的铁死亡参与三阴性乳腺癌化疗耐药的机制

张硕稳; 李丹; 贺静; 杜志兴; 裴永彬

doi:10.13406/j.cnki.cyxb.003536

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BRD4/NF-κB信号通路介导的铁死亡参与三阴性乳腺癌化疗耐药的机制

基础研究 | 更新时间：2025-10-21

- BRD4/NF-κB信号通路介导的铁死亡参与三阴性乳腺癌化疗耐药的机制
- Mechanism of ferroptosis mediated by the bromodomain protein subfamily 4/nuclear factor-kappa B signaling pathway in chemotherapy resistance of triple-negative breast cancer
- 重庆医科大学学报 2024年49卷第7期页码：844-852
- 作者机构：
  
  1.河北医科大学第一医院健康管理中心，石家庄 050000
  2.河北医科大学第一医院普外科，石家庄 050000
- 作者简介：
  
  张硕稳，Email：zswykd@qq.com，研究方向：乳腺肿瘤，健康管理。
  裴永彬，Email：zswykd@qq.com。
- 基金信息：
  
  河北省卫生健康委科研基金资助项目(20190484)
- DOI：10.13406/j.cnki.cyxb.003536
  中图分类号： R737.9
- 收稿：2023-08-31，
  
  修回：2024-03-04，
  
  录用：2024-03-12，
  
  纸质出版：2024-07-28
- 稿件说明：
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张硕稳,李丹,贺静,等.BRD4/NF-κB信号通路介导的铁死亡参与三阴性乳腺癌化疗耐药的机制[J].重庆医科大学学报,2024,49(7):844-852.

Zhang Shuowen,Li Dan,He Jing,et al.Mechanism of ferroptosis mediated by the bromodomain protein subfamily 4/nuclear factor-kappa B signaling pathway in chemotherapy resistance of triple-negative breast cancer[J].Journal of Chongqing Medical University,2024,49(7):844-852.
张硕稳,李丹,贺静,等.BRD4/NF-κB信号通路介导的铁死亡参与三阴性乳腺癌化疗耐药的机制[J].重庆医科大学学报,2024,49(7):844-852. DOI： 10.13406/j.cnki.cyxb.003536.

Zhang Shuowen,Li Dan,He Jing,et al.Mechanism of ferroptosis mediated by the bromodomain protein subfamily 4/nuclear factor-kappa B signaling pathway in chemotherapy resistance of triple-negative breast cancer[J].Journal of Chongqing Medical University,2024,49(7):844-852. DOI： 10.13406/j.cnki.cyxb.003536.

摘要

目的

探讨溴域蛋白亚家族4（bromodomain protein subfamily 4，BRD4）/核因子κB（nuclear factor kappa-B，NF-κB）信号通路介导的铁死亡参与乳腺癌恶性生物学行为的机制。

方法

多柔比星（Doxorubicin，DOX）抗性MDA-MB-231细胞（MDA-MB-231/DOX）分为对照（Con）组、DOX组和si-BRD4+DOX组。si-BRD4+DOX组在用si-BRD4转染MDA-MB-231/DOX细胞48 h后，用1 μmol/L DOX处理细胞24 h。通过集落形成试验和5-乙炔基-2′-脱氧尿苷（5-Ethynyl-2'-deoxyuridine，EdU）分析评估细胞增殖能力。通过FerroOrange、liperfloo检测细胞亚铁离子浓度和脂质过氧化水平。将15只雌性BALB/c-nu小鼠随机分为3组：对照组、DOX组、DOX+si-BRD4组，每组5只，用于建立MDA-MB-231/DOX细胞皮下接种模型。通过qRT-PCR、蛋白质印迹、免疫组化分析BRD4/NF-κB信号通路表达。

结果

与si-NC组相比，si-BRD4#1和si-BRD4#2组MDA-MB-231、BT549细胞的细胞克隆数、EDU阳性染色、谷胱甘肽（glutathione，GSH）水平均降低（

0.001），和MDA-MB-231、BT549细胞亚铁离子水平、活性氧（reactive oxygen species，ROS）水平、氧化型谷胱甘肽（Oxidized glutathione，GSSG）/GSH比值升高（

0.01）。与亲代细胞（MDA-MB-231）相比，在MDA-MB-231/DOX中BRD4的mRNA和蛋白质表达水平升高。与Con组相比，DOX组细胞中IKβ-α、NF-κB、BRD4表达和ROS水平增加（

0.05），和细胞克隆数和EDU阳性染色均降低（

0.05）；与DOX组相比，si-BRD4+DOX组细胞中核因子κB抑制蛋白α（Anti-IKB alpha，IKβ-α）、NF-κB表达、细胞克隆数、EDU阳性染色降低（

0.05），ROS水平升高（

0.05）。与对照组相比，DOX组肿瘤重量和体积均减少（

0.05），并且肿瘤组织中TUNEL染色细胞增加（

0.05）。此外，BRD4+DOX组肿瘤重量和体积较DOX组进一步降低（

0.001），TUNEL染色细胞进一步增加（

0.001）。BRD4+DOX组肿瘤组织中Ki-67、BRD4、NF-κB较DOX组下调（

0.01），4-羟基壬烯醛（4-Hydroxynonenal，4-HNE）上调（

0.01）。

结论

BRD4是一个重要的耐药因子，它可以通过促进NF-κB信号通路的激活来抑制乳腺癌化疗诱导的铁死亡。

Abstract

Objective

To investigate the mechanism of ferroptosis mediated by the bromodomain protein subfamily 4（BRD4）/nuclear factor-kappa B（NF-κB） signaling pathway in the malignant biological behavior of breast cancer.

Methods

Doxorubicin-resistant MDA-MB-231 cells（MDA-MB-231/DOX） were divided into control group（Con group），DOX group，and si-BRD4+DOX group. In the si-BRD4+DOX group，MDA-MB-231/DOX cells were transfected with si-BRD4 for 48 hours and were then treated with 1 μmol/L DOX for 24 hours. Colony formation assay and 5-ethynyl-2'-deoxyuridine（EdU） analysis were used to evaluate the proliferation ability of cells，and FerroOrange and liperfloo were used to measure the concentration of ferrous ion and the level of lipid peroxidation. A total of 15 female BALB/c-nu mice were randomly divided into control group，DOX group，and DOX+Si-BRD group，with 5 mice in each group，and a subcutaneous inoculation model of MDA-MB-231/DOX cells was established. The methods of qRT-PCR，Western blotting，and immunohistochemistry were used to measure the expression of the BRD4/NF-κB signaling pathway.

Results

Compared with the si-NC group，the si-BRD4#1 group and the si-BRD4#2 group had significant reductions in the number of cell clones，positive EDU staining，and glutathione level in MDA-MB-231 and BT549 cells（

0.001），as well as significant increases in the level of ferrous ion，the level of reactive oxygen species（ROS），and oxidized glutathione/glutathione ratio（

0.01）. Compared with the parental cells（MDA-MB-231），there were increases in the mRNA and protein expression levels of BRD4 in MDA-MB-231/DOX cells. Compared with the Con group，the DOX group had significant increases in the expression levels of IKβ-α，NF-κB，and BRD4 and the level of ROS（

0.05） and significant reductions in the number of cell clones and positive EDU staining（

0.05）； compared with the DOX group，the si-BRD4+DOX group had significant reductions in the expression levels of IKβ-α and NF-κB，the number of cell clones，and positive EDU staining（

0.05） and a significant increase in the level of ROS（

0.05）. Compared with the control group，the DOX group had significant reductions in tumor weight and volume（

0.05） and a significant increase in the number of TUNEL-stained cells in tumor tissue（

0.05）. In addition，compared with the DOX group，the BRD4+DOX group had further reductions in tumor weight and volume（

0.001） and a significant increase in the number of TUNEL-stained cells（

0.001）. Compared with the DOX group，the BRD4+DOX group had significant reductions in Ki-67，BRD-4，and NF-κB（

0.01） and a significant increase in 4-hydroxynonenal（

0.01） in tumor tissue.

Conclusion

BRD4 is an important drug resistance factor，which can inhibit ferroptosis induced by chemotherapy in breast cancer by promoting the activation of the NF-κB signaling pathway.

关键词

Keywords

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