探讨胶质瘤干细胞(GSCs)微环境中恶变巨噬细胞(tMΦ)的脂代谢特征及其相关分子调控机制,为靶向tMΦ的精准治疗提供实验依据。
方法实验采用巨噬细胞(MΦ)、tMΦ细胞株(包括tMΦ1、tMΦ2),通过检测细胞内的三酰甘油(TG)和总胆固醇(TC)的水平分析tMΦ的脂代谢特征,采用蛋白质免疫印迹(Western blot)实验检测调控脂代谢的关键分子钙调蛋白(CaM)、载脂蛋白E(ApoE)、激素敏感性三酰甘油脂肪酶(HSL)、肝X受体(LXR)的表达水平。构建tMΦ的差异表达长链非编码RNA(lncRNA)表达谱,选择HOXC-AS3为研究对象。建立HOXC-AS3过表达和低表达的tMΦ细胞株。采用实时定量PCR(qRT-PCR)检测上调、沉默HOXC-AS3后tMΦ内CaM的表达水平。通过克隆形成实验观察HOXC-AS3沉默后tMΦ的集落形成能力,以Transwell实验检测其侵袭能力,通过建立在体移植瘤小鼠模型观察其致瘤能力。对与HOXC-AS3脂代谢相关的结合蛋白进行蛋白组学分析,应用RNA免疫共沉淀实验验证二者是否可形成复合体,进一步通过qRT-PCR、Western blot实验分析HOXC-AS3对其结合蛋白的调控作用。
结果tMΦ中的TC、TG含量及CaM、ApoE、HSL、LXR蛋白的表达水平均高于正常MΦ(均P<0.01)。LncRNA表达谱结果提示,与正常MΦ相比,HOXC-AS3在tMΦ1、tMΦ2中均呈高表达。克隆形成实验结果表明,沉默HOXC-AS3后的tMΦ1、tMΦ2(sh-HOXC-AS3组)的克隆数目明显少于空转染对照组(sh-NC组)(均P<0.01);Transwell实验结果表明,sh-HOXC-AS3组tMΦ1、tMΦ2的穿膜细胞数少于sh-NC组(均P<0.01);致瘤实验结果表明,sh-HOXC-AS3组小鼠的移植瘤体积均小于sh-NC组(均P<0.01)。qRT-PCR结果提示,过表达HOXC-AS3可上调tMΦ中CaM的表达,而沉默HOXC-AS3可下调tMΦ中CaM的表达(均P<0.01)。蛋白组学分析结果提示,与HOXC-AS3相关性最高的脂代谢相关蛋白为hnRNPA1。RNA免疫共沉淀结果证实,hnRNPA1与HOXC-AS3可形成复合体,沉默hnRNPA1后tMΦ内的CaM表达下调(均P<0.01),而沉默tMΦ内的HOXC-AS3后,hnRNPA1基因和蛋白水平的变化均无统计学意义(均P>0.05)。
结论tMΦ中的脂代谢合成水平高于正常MΦ,其机制可能为HOXC-AS3通过与hnRNPA1的结合,从而影响脂代谢分子CaM的表达,进而调控tMΦ的脂代谢重塑。靶向HOXC-AS3可抑制tMΦ在GSCs微环境的增殖和侵袭,HOXC-AS3可能为提高脑胶质瘤免疫治疗效果的潜在靶点。