Upregulation of cellular triacylglycerol – free fatty acid cycling by oleate is associated with long-term serum-free survival of human breast cancer cells

Author： Przybytkowski Ewa Joly Érik Nolan Christopher J. Hardy Serge Francoeur Ann-Michele Langelier Yves Prentki Marc

Publisher： NRC Research Press

ISSN： 1208-6002

Source： Biochemistry and Cell Biology, Vol.85, Iss.3, 2007-06, pp. : 301-310

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Abstract

We previously showed that exogenous oleate protects human breast cancer cells against palmitate-induced apoptosis in part by increasing esterification of this free fatty acid (FFA) into triacylglycerol (TG). Here, we studied the mechanism whereby oleate protects these cells against apoptosis induced by serum withdrawal. The metabolism of FFA, TG, and glucose, in parallel with long-term cell survival in the absence of serum, was investigated in a panel of human breast cancer cell lines and in nontransformed MCF-10A cells after treatment with exogenous oleate. Short-term (3–24h) exposure of MDA-MB-231 human breast cancer cells to exogenous oleate resulted in a dose-dependent long-term (10day) serum-free survival that correlated with the accumulation of TG in lipid droplets and with upregulation of lipolysis. Both effects persisted for several days after oleate removal. Rapid TG lipolysis and FFA re-esterification, supported by high rates of glycolysis that provide the glycerol backbone for TG synthesis, are consistent with the presence of very active TG–FFA cycling in human breast cancer cells. Only the cancer cell lines capable of accumulating TG showed long-term serum-free survival after oleate treatment. The results suggest that upregulation of TG–FFA cycling induced by oleate may be involved in maintenance of human breast cancer cell survival.Nous avons précédemment montré que l’oléate exogène protège les cellules dérivées de cancers mammaires humains contre l’apoptose induite par le palmitate, en partie en augmentant l’estérification de cet acide gras libre (AGL) en triacylglycérol (TG). Ici, le mécanisme par lequel l’oléate protège les cellules de cancers mammaires humains contre l’apoptose induite par le manque de sérum a été étudié. Le métabolisme des AGL, du TG et du glucose, en parallèle avec la survie à long terme en absence de sérum, ont été étudiés dans une collection de lignées dérivées de cancers mammaires humains et dans la lignée non transformée MCF-10A après traitement avec de l’oléate exogène. Un traitement à court terme (3–24 h) des cellules de cancer mammaire humain MDA-MB-231 avec de l’oléate a produit une survie à long terme (10 jours) des cellules carencées en sérum qui était dépendante de la concentration d’oléate. Ce traitement corrélait avec l’accumulation de TG dans les gouttelettes lipidiques et une accélération de la lipolyse qui persistaient après le retrait de l’oléate. Une lipolyse rapide et une réestérification des AGL, soutenues par une glycolyse élevée fournissant du glycérol pour la synthèse de TG, indiquent la présence d’un cycle TG–AGL très actif dans les cellules de cancers mammaires humains. Seules les cellules capables d’accumuler des TG démontraient, après traitement à l’oléate, une survie à long terme en carence de sérum. Ces résultats suggèrent qu’une activation du cycle TG–AGL induite par l’oléate pourrait être impliquée dans la survie des cellules de cancers mammaires humains.