细胞状态转换中的代谢适应
细胞状态改变往往伴随代谢需求的转变，维持稳态需要细胞适应变化。衰老（senescence）作为重要细胞状态改变，与代谢的显著变化相关，包括脂代谢增强。然而细胞如何适应这些改变尚不清楚。本研究揭示转录因子p53通过增加磷脂头基回收，满足衰老期间膜磷脂需求上升的机制。
p53激活诱导磷酸乙醇胺积累
为系统研究p53激活的代谢效应，研究采用两种胰腺导管腺癌（PDAC）细胞模型：KPsh细胞（多西环素（dox）撤除诱导p53激活）和KPfloxRIK细胞（dox诱导p53表达）。代谢组学分析发现，p53激活后最显著变化的代谢物是磷酸乙醇胺（PEtn）。这一现象在结直肠癌细胞HCT116（Nutlin-3a处理）和野生型p53小鼠胚胎成纤维细胞（MEF）中得到验证，表明p53诱导PEtn积累不依赖于细胞谱系或致癌突变。
进一步实验表明，PEtn积累与p53诱导的衰老密切相关：依托泊苷诱导的p53非依赖性衰老足以增加PEtn；而Navitoclax将p53激活结果从衰老转变为凋亡时，PEtn积累被抑制。
p53增强膜磷脂合成
PEtn是Kennedy通路中磷脂酰乙醇胺（PE）和磷脂酰胆碱（PC）合成的关键中间体。脂质组学显示p53激活后PE、PC和磷脂酰丝氨酸（PS）均增加，且几乎所有膜脂质物种均升高。13C-葡萄糖示踪实验证实p53激活增强PE和PC的从头合成，代谢通量分析（MFA）表明葡萄糖来源碳对脂肪酸合成的贡献增加。
值得注意的是，胆碱（Cho）和丝氨酸在培养基中丰富，但乙醇胺（Etn）相对稀缺。在无外源Etn时，p53激活细胞仍能维持PEtn池，提示存在内源性Etn来源。13C-乙醇胺标记实验显示p53激活细胞中外源Etn对PEtn的贡献比例下降，证实内源性来源增强。
p53增加乙醇胺供应机制
研究发现p53通过多种途径增加PEtn供应：
- 1.
鞘脂代谢：p53激活上调鞘脂合成和降解相关基因表达。肌素（Myriocin）抑制鞘脂合成或SPHK1基因敲除均特异性降低p53激活细胞的PEtn水平；而伏马菌素B1（Fumonisin B1）抑制鞘脂向神经酰胺转化则增加PEtn。
- 2.
自噬-溶酶体途径：RNA-seq显示p53显著诱导自噬和溶酶体相关基因表达，包括直接靶点ATG7。氯喹（CQ）或巴弗洛霉素A1（BafA1）抑制溶酶体酸化和ATG7敲除均削弱p53诱导的PEtn积累。MEK抑制剂联合p53激活可协同增强PEtn积累，且依赖溶酶体功能。
乙醇胺回收支持p53激活细胞适应性
PCYT2是PEtn转化为CDP-乙醇胺的关键酶。PCYT2敲除导致PEtn积累，但在p53沉默细胞中仅引起轻微转录变化；而在p53激活背景下，PCYT2缺失触发显著转录重编程，内质网（ER）和线粒体相关基因上调。电镜显示p53激活的PCYT2缺失细胞出现线粒体被粗面内质网包裹的特殊结构，提示细胞通过增强细胞器接触补偿Kennedy通路缺陷。
功能上，PCYT2缺失在p53沉默时不影响细胞增殖和体内成瘤；但在p53激活时，体外增殖进一步抑制，体内肿瘤生长受阻。衰老相关β-半乳糖苷酶（SA-βgal）染色阳性率增加，表明PCYT2缺失增强p53激活细胞的衰老表型。
遗传筛选揭示p53特异性脆弱性
代谢基因CRISPR-Cas9筛选发现，p53激活细胞特异性依赖脂代谢、溶酶体V型ATP酶等功能基因。验证实验证实CERS2（神经酰胺合成酶2）和HNF4A（肝细胞核因子4α）在p53激活后成为必需基因：在p53沉默时敲除不影响生长，而在p53激活时导致增殖缺陷。
讨论
本研究阐明p53激活通过转录重编程增强膜磷脂合成，并通过自噬-溶酶体途径和鞘脂代谢回收磷脂头基，满足衰老细胞膜合成需求。这一机制揭示细胞状态特异性代谢适应，并为靶向p53激活细胞（如衰老细胞或特定肿瘤背景）提供潜在代谢脆弱性。
