miR-9/LDHA在鼻咽癌CNE-1细胞中的表达及意义
2021-09-10阿不都许库尔·吾买尔迪丽努尔·加列
阿不都许库尔·吾买尔 迪丽努尔·加列
摘要:目的 探讨miR-9与乳酸脱氢酶 A(LDHA)蛋白在鼻咽癌细胞株CNE-1中的表达及其意义。方法 在常氧及缺低氧条件下检测miR-9与LDHA在鼻咽癌细胞株中的表达。并验证胶质瘤细胞中LDHA 3’-UTR上存在miR-9结合位点。结果(1)在常氧和低氧条件下鼻咽癌CNE-1细胞中LDHA无明显差异,miR-9表达与LDHA成负相关;(2)LDHA 3’-UTR与miR-9存在结合位点。结论 在常氧条件下鼻咽癌CNE-1细胞依旧通过瓦博格效应进行糖酵解,miR-9表达与LDHA成负相关。或许miR-9通过介导LDHA调控肿瘤能量代谢途径并与其恶性进展相关。
关键词:miR-9;乳酸脱氢酶 A(LDHA);鼻咽癌
鼻咽癌是我国的一种常见恶性肿瘤,大约占头颈部肿瘤的78%,占上呼吸道肿瘤的90%左右,由于其发病部位比较隐蔽,早期症状不典型,导致其发现困难,一旦发现,恶性程度较高,且易发生转移[1]。研究报道,鼻咽癌通过瓦博格效应有氧糖酵解摄取增殖所需能量[2]。而乳酸脱氢酶A(L-lactate dehydrogenase A,LDHA)作为瓦博格效应关键酶,是调控能量代谢途径的重要靶点。我们前期研究发现,miR-9在头颈部肿瘤中高表达与LDHA呈负相关并且存在结合位點。因此,本研究通过检测鼻咽癌细胞株CNE-1在常氧和低氧条件下LDHA与miR-9的表达进行验证假说。
1研究方法
1.1常氧及缺低氧条件下miR-9、LDHA在鼻咽癌细胞株中的表达:将鼻咽癌细胞株CNE-1用RPMI-1640培养基(15%小牛血清,100U/ml青霉素,100μg/ml链霉素)培养,与37℃,5%CO2,20%或1% O2饱和湿度培养,显微镜下观察细胞形态,当细胞生长于对数期时,取细胞进行QPCR实验。
1.2验证胶质瘤细胞中LDHA 3’-UTR上存在miR-9结合位点:AGO结合实验识别miRNA的靶位点;经免疫纯化后QPCR检测miR-9、LDHA及与miR-9靶向结合的mRNA;FISH实验检测CNE-1细胞中miR-9是否有较高比例分布。
2结果
2.1在常氧和低氧条件下鼻咽癌CNE-1细胞中LDHA无明显差异,miR-9表达与LDHA成负相关。
2.2LDHA 3’-UTR与miR-9存在结合位点。见图1。
3讨论
瓦博格效应(Warburg effect)又称有氧糖酵解,是指在即使在供氧充足的情况下肿瘤细胞葡萄糖代谢仍以糖酵解为主,葡萄糖转变为乳酸并产生ATP,以适应肿瘤细胞对能量的大量需求。该过程不但为肿瘤细胞提供了各类生物大分子合成的物质基础,并且其产生的乳酸所形成局部酸性微环境,有益于肿瘤细胞的增殖、侵袭、转移,因而也被认为可能是癌症发生的重要原因之一。尽管该效应精确的分子机制尚未阐明,癌细胞的这种能量代谢的生化特征改变为肿瘤靶向治疗提供了契机,靶向调控有氧糖酵解而选择性杀灭肿瘤细胞的治疗策略将有望成为抗肿瘤药物研发的重要方向。
乳酸脱氢酶A(L-lactate dehydrogenase A,LDHA)是糖代谢通路中的限速酶之一,缺氧条件下,恶性肿瘤细胞中LDHA催化丙酮酸生成乳酸并产生NAD+,使得糖酵解速率上升,有利于形成酸性微环境,产生的乳酸和NAD+又可参与供能及调节肿瘤细胞的氧化还原稳态。另外,糖酵解途径导致的乳酸增加可以分解破坏肿瘤细胞周围的细胞基质,促进肿瘤细胞迁移。如果可以调节肿瘤糖酵解酶的活性,控制肿瘤的能量代谢,进而抑制肿瘤增殖,则可以有针对性的治疗恶性肿瘤。通过敲低LDHA活性,发现乳酸产量和葡萄糖的消耗明显减少,同时能抑制细胞增殖,诱导细胞周期阻滞在G2/M期和细胞凋亡,并且能够增加鼻咽癌和胃癌等肿瘤细胞对放疗的敏感性。因此,LDHA是通过瓦博格效应代谢途径调控肿瘤增殖、进展及凋亡的重要靶点。
随着对 miRNAs 的深入研究,人们发现 miR-9的异常表达与肿瘤的发生发展有着密切的关系。miR-9已被证实是脊椎动物大脑中表达最高的miRNA之一,该ncRNA在平衡脊椎动物胚胎神经祖细胞和成人神经干细胞增殖中具有重要作用。而且在不同肿瘤的表达都可作为治疗靶点,抑制肿瘤细胞增殖、进展,并促进肿瘤细胞凋亡。因此,miR-9可作为肿瘤细胞恶性进展的重要靶点,调控肿瘤细胞恶性进展并促进凋亡。
参考文献:
[1]王雷,张云霄,杨柳,沈婉莹,廖先珍,让蔚清. 2005—2013年中国肿瘤登记地区鼻咽癌发病和死亡分析[J]. 实用预防医学,2020,02:145-149.
[2]张凤娟,张红胜,刘洋. 肿瘤有氧糖酵解的研究进展[J].生命的化学,2015(03):35-40.
新疆医科大学第七附属医院院内科研基金项目,YZR2020-11