RRM2通过MDM2/P53通路调节肺腺癌细胞凋亡、增殖及耐药的探讨

简士博; 肖旭阳

doi:10.3969/j.issn.2096-305X.2025.01.003

摘要：目的本研究旨在深入分析核糖核酸还原酶M2(ribonucleotide reductase M2,RRM2)在肺腺癌中的表达模式及其生物学作用,特别是关注其如何通过鼠双微基因2(murine double minute gene 2,MDM2)/P53 信号通路影响肺腺癌细胞的增殖、凋亡以及耐药性的发展.方法为研究肺腺癌细胞中RRM2 基因的表达及其相关机制,选取人肺腺癌细胞系A-427、A549、PC-9 和正常人支气管上皮细胞BEAS-2B.利用逆转录聚合酶链反应(RT-polymerase chain reaction,RT-PCR),筛选出RRM2 高表达的肺腺癌细胞系.将PC-9 细胞分为si-NC组(作为低表达对照)、oe-NC组(作为高表达对照)、si-RRM2 组(RRM2 低表达组)和oe-RRM2 组(RRM2 高表达组).对这些组别的细胞进行增殖率和凋亡率测定.为深入理解蛋白质之间的相互作用,使用STRING在线分析平台构建蛋白质相互作用(protein-protein interaction,PPI)网络,并借助Cytoscape软件对RRM2、MDM2 和P53 这3 个关键蛋白的核心节点进行分析.通过双荧光素酶报告系统,验证RRM2 和MDM2、MDM2 和P53 之间的靶向关系.为进一步探索信号通路,利用KEGG数据库对MDM2 和P53 信号通路进行富集分析.最后,检测各组细胞的半数抑制浓度(50%inhibiting concentration,IC50)以及RRM2、MDM2、P53、Cyclin D1、Bax、Bcl-2、Caspase3、MRP、MDR1、GST-π等相关蛋白的表达水平.结果 RT-PCR分析表明,与BEAS-2B细胞相比,肺腺癌细胞A-427、A549 和PC-9 中RRM2 mRNA的相对表达量更高(P<0.05),其中PC-9 细胞展现出最高RRM2 表达水平(P<0.05).因此选择PC-9 细胞作为后续实验的研究对象.相较于oe-NC组,oe-RRM2 组的细胞展现出明显的增殖率提升和凋亡率下降(P<0.05).与si-NC组相比,si-RRM2 组的细胞增殖率明显降低,凋亡率相应增加(P<0.05).通过PPI网络分析,发现MDM2 在RRM2 的核心基因中获得最高评分,而P53 在MDM2 的核心基因中评分最高.双荧光素酶报告实验结果显示,与oe-NC组相比,oe-RRM2 组中的野生型WT-MDM2 荧光素酶活性明显提高,差异有统计学意义(P<0.05).oe-MDM2 组中的野生型WT-P53 荧光素酶活性明显低于oe-NC组,差异有统计学意义(P<0.05).通过对MDM2 和P53 信号通路的富集分析可知,MDM2 能够抑制P53 的表达,而P53 可调控下游P21 和Cyclin D1 的表达,进而影响Bax和Bcl-2 的表达水平.由此,本研究决定将Bax、Bcl-2 和Cyclin D1 作为后续研究中增殖和凋亡检测的关键蛋白指标.研究结果表明,相较于oe-NC组,oe-RRM2 组细胞的IC50 值有所上升,同时RRM2、MDM2、Bcl-2、Cyclin D1、MRP、MDR1、GST-π的表达量增加,Bax、Caspase-3、P53 的表达量减少.与 si-NC组相比,si-RRM2 组细胞的 IC50 值降低,RRM2、MDM2、P53、Cyclin D1、Bax、Bcl-2、Caspase3、MRP、MDR1、GST-π的表达量减少,Bax、Caspase-3、P53 的表达量增加.结论 RRM2通过MDM2/P53 信号通路调节肺腺癌细胞的增殖、凋亡和耐药性.该研究旨在探究RRM2 在肺腺癌中的作用及其作为潜在靶向治疗的可能性.