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目的:胶质母细胞瘤(Glioblastoma, GBM)是颅内最常见的原发高度恶性胶质瘤。胶质瘤对化疗不敏感,对放疗抵抗以及胶质瘤的复发被证实与胶质瘤干细胞(Glioblastoma stem cells,GSCs)的存在相关。内皮-单核细胞激活多肽Ⅱ(EndothelialMonocyte Activating Polypeptide-Ⅱ,EMAP-Ⅱ)可以诱导胶质瘤细胞和GSCs自噬。治疗剂量的替莫唑胺(temozolomide,TMZ)可以引起胶质瘤细胞的自噬。MiR-590-3p在胶质瘤组织中低表达并可以抑制胶质瘤细胞的增殖、迁移和侵袭。结肠癌转移相关基因1(metastasis-associated in colon cancer, MACC1)可调控多种信号通路影响肿瘤形成、进展和转移。本研究旨在探讨联合应用EMAP-Ⅱ和TMZ通过miR-590-3p/MACC1和PI3K/AKT/mTOR途径诱导自噬对GSCs恶性生物学行为的影响以及其可能的分子机制。 研究方法:人胶质瘤细胞U87、U251和HEK293的培养。胶质瘤干细胞的分离和鉴定。CCK-8方法检测细胞活力。Transwell方法检测细胞迁移和侵袭能力。透射电镜检测自噬小体。免疫荧光实验观察LC3B和P62的表达变化。Real-time PCR方法检测miR-590-3p以及MACC1 mRNA的表达变化。构建miR-590-3p的过表达和表达沉默的质粒以及构建MACC1沉默质粒。双荧光素酶报告基因。Western Blot方法检测 LC3B、P62、Beclin-1、MACC1、PI3K、p-PI3K、AKT、p-AKT、mTOR、p-mTOR、S6、p-S6、4EBP和p-4EBP蛋白的表达变化。裸鼠皮下移植胶质瘤细胞观察皮下瘤体生长情况。 结果: 1.TMZ以时间和剂量依赖性方式显著抑制GSCs-U87和GSCs-U251细胞增殖。EMAP-Ⅱ和TMZ联合应用比单独应用EMAP-Ⅱ或TMZ可更显著抑制GSCs-U87和GSCs-U251细胞增殖、迁移和侵袭。 2.自噬抑制剂3-MA和CQ可部分逆转EMAP-Ⅱ和TMZ联合应用对GSCs-U87和GSCs-U251增殖抑制作用;EMAP-Ⅱ和TMZ联合应用比单独应用EMAP-Ⅱ或TMZ可显著地上调LC3-Ⅱ/Ⅰ,Beclin-1蛋白的表达水平和下调P62的表达水平;透射电镜发现EMAP-Ⅱ和TMZ联合应用GSCs内自噬体显著增加;免疫荧光发现GSCs胞浆内内源性LC3的表达增多,溶酶体数量增加,P62表达减少。 3.MiR-590-3p在GSCs中低表达;EMAP-Ⅱ和TMZ联合应用比单独应用EMAP-Ⅱ或TMZ可显著地上调miR-590-3p的表达水平;过表达miR-590-3p上调LC3-Ⅱ/Ⅰ,Beclin-1蛋白的表达水平和下调P62的表达水平。 4.MACC1在胶质瘤组织和GSCs中高表达;EMAP-Ⅱ和TMZ联合应用比单独应用EMAP-Ⅱ或TMZ可显著地下调MACC1蛋白的表达;沉默MACC1上调自噬相关蛋白LC3-Ⅱ/Ⅰ,Beclin-1蛋白的表达水平和下调P62的表达水平。 5.过表达miR-590-3p引起MACC1表达下调,沉默miR-590-3p引起MACC1的表达上调,且MACC1-3UTR区和miR-590-3p有结合位点。 6.沉默MACC1逆转由anti-miR-590-3p引起的细胞增殖能力增加;沉默MACC1逆转由anti-miR-590-3p引起的细胞迁移和侵袭能力增加;沉默MACC1逆转了anti-miR-590-3p引起的GSCs内自噬相关蛋白表达的变化。 7.EMAP-Ⅱ和TMZ联合应用比单独应用EMAP-Ⅱ或TMZ可显著地引起磷酸化的PI3K、AKT、mTOR、S6和4EBP蛋白表达下调,总蛋白表达不变;沉默MACC1引起磷酸化的PI3K、AKT、mTOR、S6和4EBP蛋白表达下调,总蛋白表达不变;IGF-1可部分阻断EMAP-Ⅱ和TMZ联合应用引起LC3-Ⅱ/Ⅰ,Beclin-1蛋白的表达上调和P62蛋白的表达下调。 8.体外裸鼠皮下移植瘤结果显示,过表达miR-590-3p同时联合应用EMAP-Ⅱ和TMZ组裸鼠皮下移植瘤最小。 结论: 1.MiR-590-3p在GSCs中低表达;MACC1在胶质瘤组织和GSCs中高表达;EMAP-Ⅱ和TMZ联合应用显著上调miR-590-3p的表达水平和下调MACC1的蛋白表达水平;过表达miR-590-3p和沉默MACC1能够诱导GSCs自噬。 2.MACC1是miR-590-3p的靶基因。 3.EMAP-Ⅱ和TMZ联合应用以协同作用的方式显著抑制GSCs的增殖、迁移和侵袭。 4.EMAP-Ⅱ和TMZ联合应用诱导GSCs自噬。 5.EMAP-Ⅱ和TMZ联合应用通过miR-590-3p/MACC1和PI3K/AKT/mTOR途径诱导GSCs自噬,抑制GSCs的生物学行为。 6.EMAP-Ⅱ、TMZ和miR-590-3p联合应用显著抑制裸鼠皮下移植瘤的生长。