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[目的]肿瘤的演进高度依赖代谢重编程,癌细胞与基质细胞代谢交互作用备受关注。癌相关成纤维细胞是肿瘤基质中主要组分,肿瘤对其依赖并与糖代谢密切相关,但机制未明。课题组前期研究发现,舌鳞癌细胞高分泌血小板衍生生长因子PDGF-BB,活化后癌相关成纤维细胞增强乳酸分泌,但癌相关成纤维细胞源性乳酸是否反哺舌鳞癌细胞的糖代谢及PDGF-BB表达的相关机制不清。本研究以乳酸为切入点,探索癌相关成纤维细胞源性乳酸调节舌鳞癌细胞糖代谢及PDGF-BB表达作用,为探索通过干预乳酸作用逆转肿瘤发生发展奠定基础。[方法]1.Cal-27细胞上清收集:Cal-27细胞长至70-80%时,换新鲜完全培养基培养24h,收集上清。2.成纤维细胞的活化(CAFs):采用含1/3体积Cal-27-sup+2/3体积含10%FBS高糖培养基培养正常成纤维细胞hOMF细胞,连续相同处理下传代3次后,应用蛋白免疫印记检测FAP、α-SMA、PDGFR-β等成纤维细胞活化相关指标。3.成纤维细胞上清收集:hOMF、CAFs细胞长至70-80%时,换DMEM高糖培养基,无血清培养48h,收获上清hOMF-sup、CAFs-sup。乳酸分析试剂盒检测成纤维细胞上清中乳酸的含量。4.病毒介导稳转株构建:慢病毒稳转技术构建敲低MCT1表达的Cal-27的稳转细胞株。5.建立CAFs与舌鳞癌Cal-27细胞间接共培养模型:为了模拟肿瘤微环境中的营养匮乏酸性条件,本实验采用CAFs-CM(含2/3体积的CAFs-sup+1/3体积的DMEM低糖无血清培养基)及3/3DMEM低糖无血清培养基分别培养Cal-27细胞(Cal-27-shRNA-NC、Cal-27-shRNA-MCT1)48h后,CCK8检测Cal-27细胞增殖情况;划痕实验及Transwell检测Cal-27细胞迁移、侵袭情况;ATP检测试剂盒、NAD+/NADH检测试剂盒检测Cal-27细胞的ATP及NADH含量;q-PCR和ELSIA检测Cal-27细胞PDGF-BB表达及其上清中PDGF-BB分泌情况;蛋白免疫印记检测Cal-27细胞的PDGF-BB、HK2、Glut1、LDHB、ND1和NF-κB/p-NF-κB蛋白表达情况。6.构建裸鼠皮下移植瘤模型:将Cal-27细胞与CAFs细胞1:1的比例共移植于裸鼠皮下。切取瘤体组织,HE染色,测量瘤体体积和重量。多重免疫荧光染色分析LDHB与MCT1、Glut1共定位情况。7.数据以“均数±标准差(Mean±SD)”表示。独立样本t检验和方差分析分别用于两组间和多组间比较分析,p<0.05有统计学意义,p<0.01有显著统计学差异。用Graphpad Prism 8.0对数据进行分析和绘图。[结果]1.hOMF+1/3体积Cal-27-sup+2/3完全培养基每3天传代一次,连续处理传代3次后,收获癌相关成纤维细胞中,活化标志蛋白α-SMA、FAP和PDGFR-β均表达增强。差异具有统计学意义(p<0.01)。2.Cal-27-sup活化成纤维细胞CAFs较hOMF上清中乳酸分泌含量高。差异具有统计学意义(p<0.001)。3.成功构建敲低MCT1表达的稳转Cal-27细胞株(LV-K2726)。差异具有统计学意义(p<0.001)。4.在模拟缺乏营养、酸性培养条件下,癌相关成纤维细胞源性乳酸通过MCT1转运至细胞内,促进Cal-27细胞增殖、侵袭、迁移能力,差异具有统计学意义(p<0.001)。5.在模拟缺乏营养、酸性培养条件下,癌相关成纤维细胞源性乳酸通过MCT1转运至细胞内,增强Cal-27细胞糖酵解相关蛋白(HK2、Glut1、LDHB)及氧化磷酸化相关蛋白ND1表达水平,提高血小板衍生生长因子PDGF-BB的表达。差异具有统计学意义(p<0.01)。6.在模拟缺乏营养、酸性培养条件下,癌相关成纤维细胞源性乳酸通过MCT1转运至细胞内,Cal-27细胞通在线粒体中将乳酸代谢产生NADH,然后通过线粒体氧化磷酸化(OXPHOS)产生ATP。差异具有统计学意义(p<0.01)。7.Cal-27-sup 活化成纤维细胞 CAFs 分别与 Cal-27-shRNA-NC、Cal-27-shRNA-MCT1细胞共移植裸鼠皮下。与Cal-27-shRNA-NC细胞组相比,Cal-27-shRNA-NC+CAFs组形成的混合移植瘤体积和重量明显增加,抑制Cal-27细胞MCT1后形成的混合移植瘤体积和重量明显降低,各组之间差异具有统计学意义(p<0.05)。多重免疫荧光染色显示肿瘤中MCT1强度低的Glut1、LDHB共定位强度相对较低,具有统计学意义(p<0.05)。[结论]1.Cal-27上清可诱导成纤维细胞向癌相关成纤维细胞(CAFs)转化。活化后的CAFs乳酸分泌增强。2.癌相关成纤维细胞源性乳酸可促进舌鳞癌细胞在缺乏营养、酸性条件下增强舌鳞癌细胞增殖、迁移、侵袭能力,增强糖酵解、线粒体氧化磷酸化活性及PDGF-BB的表达。