前列腺癌（PCa）是全球范围内威胁男性健康的最常见癌症类型之一。尽管放疗、手术和雄激素剥夺疗法能够提高患者的生存率和生存时间我要配资官网，但许多患者最终会发展为去势抵抗性和转移性前列腺癌，预后不良。目前已有研究证据表明，铁死亡能够增强晚期前列腺癌细胞对治疗药物的敏感性，探索调节铁死亡的关键因素对于寻找前列腺癌治疗的有效靶点至关重要。
2025年1月，陕西师范大学生命科学学院团队在Nat Commun.（IF=15.7）上发表了题为“VSTM2L protects prostate cancer cells against ferroptosis via inhibiting VDAC1 oligomerization and maintaining mitochondria homeostasis”的研究成果。阐述了VSTM2L通过调控电压依赖性阴离子通道1（VDAC1）寡聚化抑制前列腺癌细胞铁死亡，进而促进前列腺癌发生发展的分子机制。
图形摘要：
展开剩余85%Highlights如下：
1）VSTM2L 与前列腺癌的侵袭性呈正相关关系；
2）VSTM2L 的缺失会抑制前列腺癌细胞的生长和迁移，促进铁死亡；
3）机制上，VSTM2L 与 VDAC1 和己糖激酶 2（HK2）形成复合物，增强它们的结合亲和力，并阻止 VDAC1 亚基聚合，从而抑制铁死亡并维持体外和体内的线粒体稳态。并突显了其作为治疗前列腺癌的铁死亡诱导性治疗靶点的潜力。
临床相关性：
前列腺癌样本中 VSTM2L 的表达水平明显升高，并且与患者的较短生存期相关。
功能研究：
VSTM2L 的缺失会抑制前列腺癌细胞的生长和迁移，促进铁死亡。抑制VSTM2L使PCa细胞对铁死亡诱导剂RSL3敏感。Fer-1 在 RSL3 存在的情况下可逆转由 VSTM2L 引起的前列腺癌细胞的铁死亡现象。
机制研究：
（1）VSTM2L 是前列腺癌细胞中的一种与 VDAC1 结合的蛋白质
第一步，筛选VDAC1的互作蛋白-VSTM2L
鉴于 VDAC1 在维持线粒体稳态方面起着至关重要的作用，通过IP-MS探索与 VDAC1 相互作用的蛋白质。在得分最高的前十种蛋白质中（图 1a），VSTM2L 作为得分最高的蛋白质之一，据报道与多种癌症类型有关。但 VSTM2L 的生物学功能尚不清楚。
第二步，验证VDAC1与VSTM2L互作
外源、内源Co-IP实验显示，VDAC1与 VSTM2L 存在相互作用（图 1b-e）。进一步GST pulldown实验也证实VSTM2L 与 VDAC1 的直接结合（图 1f）。此外，对免疫沉淀细胞裂解液进行考马斯亮蓝染色显示，VSTM2L 被成功拉下，并进一步进行LC-MS 分析，维恩图显示，在 VSTM2L 和 VDAC1 结合蛋白中，有 574 种蛋白质是重叠的（图 1g-h）。
第三步，验证VDAC1与VSTM2L互作
对上述574 种蛋白质进行的KEGG通路分析发现，这些蛋白质在柠檬酸循环（三羧酸循环）、糖酵解和脂肪酸代谢通路中高度富集，VSTM2L 可能在调节线粒体代谢方面发挥着重要作用。随后，提取线粒体和细胞质蛋白质检测检测VSTM2L 的蛋白水平，发现VSTM2L 主要定位于线粒体而非细胞质中。
图1 STM2L 是前列腺癌细胞中的一种与 VDAC1 结合的蛋白质（Ref. Fig. 1）
（2）VSTM2L 通过促进 VDAC1 与HK2 之间的相互作用，抑制了 VDAC1 的寡聚化过程
VDAC1 位于线粒体的外膜（OMM）上，是线粒体质量控制的关键基因之一。VDAC1的寡聚体在维持线粒体功能和整体细胞活力方面发挥着重要作用，包括将磷脂导入线粒体。研究指出，磷脂会促进哺乳动物细胞中的铁死亡。
第一步，VSTM2L可抑制 VDAC1 的寡聚化
为了进一步探究 VSTM2L 通过与 VDAC1 相互作用来调节铁死亡的机制，将不同标记的 VDAC1（Myc 标记和 Flag 标记）以及不同量的 3×Flag-VSTM2L 载体共转染到 HEK293T 细胞中。随后，使用抗 Myc 抗体进行Co-IP实验。结果表明，VSTM2L 增量并未影响 VDAC1 的蛋白水平，但干扰了 Myc-VDAC1 和 Flag-VDAC1 之间的寡聚化，表明 VSTM2L可以抑制 VDAC1 的寡聚化（图 2a）。随后，利用乙二醇双（琥珀酰基琥珀酸）（EGS）进行交联实验显示，抑制 VSTM2L 会促进 VDAC1 寡聚体的形成；因此，VSTM2L 的过表达会抑制前列腺癌细胞中 VDAC1 的寡聚化（图 2b）。
第二步，确定VSTM2L与VDAC1 互作的区域
为了探究 VSTM2L 抑制VDAC1 二聚化的作用机制，构建VSTM2L的截断体进行Co-IP实验，发现VSTM2L 的 C 末端域对于与VDAC1 的结合至关重要（图 2c-d）。随后，将VSTM2L 的全长（FL）以及功能域删除变体（S2、S3）转染到细胞中。交连实验证实，全长的 VSTM2L 及其两个功能域删除变体（S2、S3）明显抑制VDAC1 的二聚化，而 VSTM2L 的 C 末端删除变体（S1）则没有这种抑制作用（图2e）。据报道，VDAC1 的 N 端是 VDAC1 的功能域，且VDAC1 的 N 端对于其寡聚化至关重要。因此，构建VDAC1 N 端截短突变体（S1），以通过Co-IP检验 VSTM2L 是否能够与 VDAC1 的 N 端结合。结果显示VSTM2L在VDAC1 的 C 端结合（图 2f-h）。
第三步，VSTM2L 介导 VDAC1 与HK2 之间的相互作用
基于上述结果，提出假设，VSTM2L 对 VDAC1 寡聚体形成的抑制可能涉及其他蛋白质的参与。通过对之前的IP-MS分析结果进行检查，发现己糖激酶 2（HK2）可能是连接这两个因素的潜在蛋白质（图 2i）。因为HK2已被证实与 VDAC1的 N 端相互作用以抑制 VDAC1 寡聚体化。外源性、半内源性和内源性Co-IP实验发现，由 VSTM2L、VDAC1和 HK2 组成的三元复合物确实存在（图 2j-m）。VSTM2L 是否通过促进 VDAC1 与 HK2 之间的结合亲和力来抑制 VDAC1 寡聚体化？使用 VSTM2L 基因被敲除的细胞裂解液，anti HK2 IP-WB anti- VDAC1，结果显示VSTM2L 的敲除削弱了 VDAC1 与 HK2 之间的相互作用（图 2m）。表明，VSTM2L 对于介导 VDAC1 与HK2 之间的相互作用至关重要。
综上，VSTM2L 增强了 VDAC1 与 HK2 之间的结合亲和力，从而抑制了 VDAC1 的聚集体形成。
图2 VSTM2L 通过促进 VDAC1 与 HK2 之间的相互作用，抑制了 VDAC1 的寡聚化过程（Ref. Fig
结论：本研究发现一种与 VDAC1 结合的蛋白质 VSTM2L我要配资官网，主要定位于线粒体，与PCa进展呈正相关，并且是铁死亡的关键调节因子。功能上，在 PCa 细胞中敲低 VSTM2L 可增强 RSL3 诱导的铁死亡的敏感性。机制上，VSTM2L 与 VDAC1 和HK2形成复合物，增强它们的结合亲和力，并阻止 VDAC1 亚基聚合，从而抑制铁死亡并维持体外和体内的线粒体稳态。总的来说，研究结果表明，位于线粒体内的 VSTM2L 蛋白在促进铁死亡抵抗方面发挥着关键作用，并突显了其作为治疗前列腺癌的铁死亡诱导性治疗靶点的潜力。
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