GPx1对肺癌A549微球体细胞增殖、凋亡的调控作用及可能的作用机制

摘要：目的:研究谷胱甘肽过氧化物酶1 (glutathione peroxidase 1,GPx1)在调控肺腺癌A549微球体细胞增殖和凋亡中的作用,并探讨其可能的机制.方法:采用无血清悬浮法培养A549微球体细胞,应用FCM法检测A549微球体细胞中CD133+ CD44+细胞所占的比例,蛋白质印迹法检测A549微球体细胞中干细胞标志物Sox2和Nanog蛋白的表达情况,以及GPx1 蛋白的表达水平.采用质量浓度为5 mg/mL的顺铂(cisplatin,DDP)分别处理A549微球体细胞和亲本A549细胞,CCK-8法检测48 h内细胞的存活率;利用比色法检测A549微球体细胞和亲本A549细胞中谷胱甘肽(glutathione,GSH)的含量和GPX1的活性,蛋白质印迹法检测GPx1蛋白的表达情况;FCM法检测A549微球体细胞和亲本A549细胞中活性氧(reactive oxygen species,ROS)的水平.将特异性针对GPx1基因的GPx1-siRNA转入A549微球体细胞中,分别采用实时荧光定量PCR和蛋白质印迹法检测GPx1 mRNA及蛋白的表达水平;FCM法、蛋白质印迹法和细胞成球实验分别检测沉默GPx1基因表达后对A549微球体细胞中ROS水平、Sox2和Nanog蛋白表达水平以及A549微球体细胞成球能力的影响.应用FCM法、CCK-8法以及蛋白质印迹法检测转入GPx1-siRNA并联合DDP(5mg/mL)干预后,对细胞的生存率和凋亡水平以及磷酸化p38 (phospho-p38,p-p38)、磷酸化激活转录因子2(phospho-activating transcription factor 2,p-ATF2)、p53和Bax蛋白表达水平的影响.结果:培养获得A549微球体细胞,A549微球体细胞中CD133+ CD44+细胞所占比例为(11.7±0.6)％,明显高于亲本A549细胞的(2.2±0.3)％.Sox2和Nanog蛋白在A549微球体细胞中的表达水平明显高于在亲本A549细胞中的表达水平(P值均＜ 0.05):DDP(5 mg/mL)处理48 h后,对A549微球体细胞的生存率无明显影响(P＞0.05).A549微球体细胞中GSH含量、GPx1的活性和蛋白的表达水平均明显高于亲本A549细胞(P值均＜0.05),而ROS含量在A549微球体细胞中明显低于亲本A549细胞(P＜0.05).转入GPx1-siRNA可明显下调A549微球体细胞中GPx1 mRNA和蛋白的表达水平、并抑制S ox2蛋白的表达水平和微球体的形成(P值均＜0.05).下调GPx1表达并联合DDP处理后,A549微球体细胞的存活率明显下调(P＜0.05),而细胞凋亡率明显升高(P＜0.05).此外,下调GPx1表达并联合DDP处理后,A549微球体细胞中p-p38、p-ATF2、p53和Bax蛋白的表达水平均明显上调(P值均＜0.05).结论:下调GPx1可能通过抑制Sox2、上调ROS和激活p38-p53通路发挥抑制细胞增殖、促进凋亡等作用,其可成为肺癌治疗的潜在靶点.