关键词:
自噬相关蛋白4D
自噬
肿瘤细胞
失巢凋亡抵抗
摘要:
目的失巢凋亡抵抗(anoikis resistance,AR)是转移性肿瘤细胞所具备的关键特征,而自噬水平增强则是引起AR的重要原因,自噬相关蛋白4D(autophagy related 4D,ATG4D)是调控细胞自噬的关键酶,本研究着重探讨肿瘤细胞是否通过上调ATG4D表达增强自噬而促进AR的作用及分子机制。方法将肝癌HepG2细胞和胃癌AGS细胞分为AR组和对照组。AR组用超低黏附细胞培养板悬浮培养48 h,对照组用常规细胞培养板贴壁培养。Western blotting检测自噬标志蛋白Ⅱ型微管相关蛋白1轻链3(microtubule-associated protein 1 light chain 3Ⅱ,LC3-Ⅱ)与p62表达变化并进行定量分析。使用30μg/mL氯喹(chloroquine,CQ)处理对照组或AR组肿瘤细胞抑制细胞自噬,然后使用凋亡检测试剂盒结合流式细胞术分析细胞凋亡水平变化。qRT-PCR结合Western blotting检测ATG4D的mRNA与蛋白水平变化。在AR肿瘤细胞中通过脂质体法转染对照siRNA或ATG4D siRNA,Western blotting检测ATG4D蛋白含量及自噬标志物LC3-Ⅱ与p62表达变化,使用凋亡检测试剂盒结合流式细胞术分析细胞凋亡水平变化。构建包含ATG4D基因启动子的报告质粒,将报告质粒分别转入对照组及AR组肿瘤细胞,24 h后使用荧光素酶报告基因实验检测ATG4D基因启动子活性变化。使用放线菌素D(5μg/mL)处理对照组或AR组肿瘤细胞,分别于处理后0、2、4、6、8 h收取细胞,通过qRT-PCR检测ATG4D的mRNA在不同时间点水平变化。使用环乙酰亚胺(50μg/mL)处理对照组或AR组肿瘤细胞,分别于处理后0、2、4、6、8 h收取细胞,通过Western blotting检测ATG4D蛋白在不同时间点水平变化。结果与对照组肿瘤细胞相比,AR组肿瘤细胞自噬水平显著增强,LC3-Ⅱ水平显著升高(P<0.01),p62水平明显降低(P<0.01)。使用CQ抑制自噬后,AR+CQ处理组肿瘤细胞的凋亡水平显著增加(P<0.01)。qRT-PCR及Western blotting检测发现,AR组肿瘤细胞中ATG4D mRNA与ATG4D蛋白水平较对照组均显著增强(P<0.01)。使用ATG4D siRNA能够明显抑制ATG4D的表达,并下调LC3-Ⅱ表达水平、增强p62表达水平、促进AR肿瘤细胞凋亡(P<0.01)。与对照组肿瘤细胞相比,AR组肿瘤细胞中ATG4D基因启动子活性并无明显改变。经放线菌素D处理后,AR组肿瘤细胞在各处理时间点ATG4D的mRNA表达量均显著升高(P<0.001),表明ATG4D mRNA的稳定性在AR肿瘤细胞中显著增强。经环乙酰亚胺处理后,AR组肿瘤细胞在各处理时间点ATG4D的蛋白表达量无显著变化,表明ATG4D蛋白的稳定性在AR肿瘤细胞中无明显变化。结论ATG4D表达上调引起的自噬水平增强促进肿瘤细胞的AR。