阿不都許庫爾·吾買爾 迪麗努爾·加列
摘要:目的 探討miR-9與乳酸脫氫酶 A(LDHA)蛋白在鼻咽癌細(xì)胞株CNE-1中的表達(dá)及其意義。方法 在常氧及缺低氧條件下檢測miR-9與LDHA在鼻咽癌細(xì)胞株中的表達(dá)。并驗證膠質(zhì)瘤細(xì)胞中LDHA 3’-UTR上存在miR-9結(jié)合位點。結(jié)果(1)在常氧和低氧條件下鼻咽癌CNE-1細(xì)胞中LDHA無明顯差異,miR-9表達(dá)與LDHA成負(fù)相關(guān);(2)LDHA 3’-UTR與miR-9存在結(jié)合位點。結(jié)論 在常氧條件下鼻咽癌CNE-1細(xì)胞依舊通過瓦博格效應(yīng)進(jìn)行糖酵解,miR-9表達(dá)與LDHA成負(fù)相關(guān)。或許miR-9通過介導(dǎo)LDHA調(diào)控腫瘤能量代謝途徑并與其惡性進(jìn)展相關(guān)。
關(guān)鍵詞:miR-9;乳酸脫氫酶 A(LDHA);鼻咽癌
鼻咽癌是我國的一種常見惡性腫瘤,大約占頭頸部腫瘤的78%,占上呼吸道腫瘤的90%左右,由于其發(fā)病部位比較隱蔽,早期癥狀不典型,導(dǎo)致其發(fā)現(xiàn)困難,一旦發(fā)現(xiàn),惡性程度較高,且易發(fā)生轉(zhuǎn)移[1]。研究報道,鼻咽癌通過瓦博格效應(yīng)有氧糖酵解攝取增殖所需能量[2]。而乳酸脫氫酶A(L-lactate dehydrogenase A,LDHA)作為瓦博格效應(yīng)關(guān)鍵酶,是調(diào)控能量代謝途徑的重要靶點。我們前期研究發(fā)現(xiàn),miR-9在頭頸部腫瘤中高表達(dá)與LDHA呈負(fù)相關(guān)并且存在結(jié)合位點。因此,本研究通過檢測鼻咽癌細(xì)胞株CNE-1在常氧和低氧條件下LDHA與miR-9的表達(dá)進(jìn)行驗證假說。
1研究方法
1.1常氧及缺低氧條件下miR-9、LDHA在鼻咽癌細(xì)胞株中的表達(dá):將鼻咽癌細(xì)胞株CNE-1用RPMI-1640培養(yǎng)基(15%小牛血清,100U/ml青霉素,100μg/ml鏈霉素)培養(yǎng),與37℃,5%CO2,20%或1% O2飽和濕度培養(yǎng),顯微鏡下觀察細(xì)胞形態(tài),當(dāng)細(xì)胞生長于對數(shù)期時,取細(xì)胞進(jìn)行QPCR實驗。
1.2驗證膠質(zhì)瘤細(xì)胞中LDHA 3’-UTR上存在miR-9結(jié)合位點:AGO結(jié)合實驗識別miRNA的靶位點;經(jīng)免疫純化后QPCR檢測miR-9、LDHA及與miR-9靶向結(jié)合的mRNA;FISH實驗檢測CNE-1細(xì)胞中miR-9是否有較高比例分布。
2結(jié)果
2.1在常氧和低氧條件下鼻咽癌CNE-1細(xì)胞中LDHA無明顯差異,miR-9表達(dá)與LDHA成負(fù)相關(guān)。
2.2LDHA 3’-UTR與miR-9存在結(jié)合位點。見圖1。
3討論
瓦博格效應(yīng)(Warburg effect)又稱有氧糖酵解,是指在即使在供氧充足的情況下腫瘤細(xì)胞葡萄糖代謝仍以糖酵解為主,葡萄糖轉(zhuǎn)變?yōu)槿樗岵a(chǎn)生ATP,以適應(yīng)腫瘤細(xì)胞對能量的大量需求。該過程不但為腫瘤細(xì)胞提供了各類生物大分子合成的物質(zhì)基礎(chǔ),并且其產(chǎn)生的乳酸所形成局部酸性微環(huán)境,有益于腫瘤細(xì)胞的增殖、侵襲、轉(zhuǎn)移,因而也被認(rèn)為可能是癌癥發(fā)生的重要原因之一。盡管該效應(yīng)精確的分子機(jī)制尚未闡明,癌細(xì)胞的這種能量代謝的生化特征改變?yōu)槟[瘤靶向治療提供了契機(jī),靶向調(diào)控有氧糖酵解而選擇性殺滅腫瘤細(xì)胞的治療策略將有望成為抗腫瘤藥物研發(fā)的重要方向。
乳酸脫氫酶A(L-lactate dehydrogenase A,LDHA)是糖代謝通路中的限速酶之一,缺氧條件下,惡性腫瘤細(xì)胞中LDHA催化丙酮酸生成乳酸并產(chǎn)生NAD+,使得糖酵解速率上升,有利于形成酸性微環(huán)境,產(chǎn)生的乳酸和NAD+又可參與供能及調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞的氧化還原穩(wěn)態(tài)。另外,糖酵解途徑導(dǎo)致的乳酸增加可以分解破壞腫瘤細(xì)胞周圍的細(xì)胞基質(zhì),促進(jìn)腫瘤細(xì)胞遷移。如果可以調(diào)節(jié)腫瘤糖酵解酶的活性,控制腫瘤的能量代謝,進(jìn)而抑制腫瘤增殖,則可以有針對性的治療惡性腫瘤。通過敲低LDHA活性,發(fā)現(xiàn)乳酸產(chǎn)量和葡萄糖的消耗明顯減少,同時能抑制細(xì)胞增殖,誘導(dǎo)細(xì)胞周期阻滯在G2/M期和細(xì)胞凋亡,并且能夠增加鼻咽癌和胃癌等腫瘤細(xì)胞對放療的敏感性。因此,LDHA是通過瓦博格效應(yīng)代謝途徑調(diào)控腫瘤增殖、進(jìn)展及凋亡的重要靶點。
隨著對 miRNAs 的深入研究,人們發(fā)現(xiàn) miR-9的異常表達(dá)與腫瘤的發(fā)生發(fā)展有著密切的關(guān)系。miR-9已被證實是脊椎動物大腦中表達(dá)最高的miRNA之一,該ncRNA在平衡脊椎動物胚胎神經(jīng)祖細(xì)胞和成人神經(jīng)干細(xì)胞增殖中具有重要作用。而且在不同腫瘤的表達(dá)都可作為治療靶點,抑制腫瘤細(xì)胞增殖、進(jìn)展,并促進(jìn)腫瘤細(xì)胞凋亡。因此,miR-9可作為腫瘤細(xì)胞惡性進(jìn)展的重要靶點,調(diào)控腫瘤細(xì)胞惡性進(jìn)展并促進(jìn)凋亡。
參考文獻(xiàn):
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[2]張鳳娟,張紅勝,劉洋. 腫瘤有氧糖酵解的研究進(jìn)展[J].生命的化學(xué),2015(03):35-40.
新疆醫(yī)科大學(xué)第七附屬醫(yī)院院內(nèi)科研基金項目,YZR2020-11