胆碱激酶α沉默诱导线粒体功能障碍影响胶质瘤细胞的增殖和凋亡

赵阳; 李嘉麟; 吴箫; 邹有瑞; 刘阳; 马辉

doi:10.12307/2026.540

摘要：背景:胆碱激酶α是磷脂代谢的关键酶,参与磷脂酰胆碱的合成,在维持细胞膜完整性和信号传导中起重要作用.研究表明,胆碱激酶α在多种肿瘤中高表达,与细胞增殖、代谢重编程和肿瘤进展密切相关.作为潜在的治疗靶点,胆碱激酶α在肿瘤代谢和线粒体功能中的作用尚需进一步探讨. 目的:评估胆碱激酶α对胶质瘤U87MG和U251细胞增殖和凋亡的影响及机制. 方法:将胆碱激酶α沉默慢病毒及空载对照病毒转染至胶质瘤U87MG和U251细胞中,通过透射电镜观察线粒体形态,利用Western blot检测线粒体结构和功能蛋白的表达,活性氧荧光探针检测细胞内的活性氧水平,JC-1试剂盒检测线粒体膜电位,化学发光法测定细胞内ATP含量,CCK-8检测细胞增殖能力,流式细胞术检测细胞凋亡水平;然后采用线粒体分裂抑制剂Mdivi-1保护胆碱激酶α沉默慢病毒细胞的线粒体功能.最后皮下注射U87MG细胞构建裸鼠皮下肿瘤模型,观察胆碱激酶α沉默前后以及使用线粒体分裂抑制剂Mdivi-1后裸鼠肿瘤生长情况. 结果与结论:①与空载对照组细胞相比,胆碱激酶α沉默慢病毒组U87MG和U251细胞的线粒体出现明显空泡化和线粒体嵴断裂等结构异常现象,线粒体结构和功能相关蛋白TOM20、ACO2和ATP5A表达均显著下降(P＜0.01,P＜0.001),SOD2表达显著上升(P＜0.01,P＜0.000 1),活性氧荧光强度显著增加(P＜0.01),线粒体膜电位和ATP水平显著降低(P＜0.01,P＜0.001),细胞增殖能力降低(P＜0.01),凋亡水平提高(P＜0.001);②加入Mdivi-1处理后,U87MG和U251细胞的活性氧荧光强度降低(P＜0.05,P＜0.01),线粒体膜电位和ATP水平均显著恢复(P＜0.05,P＜0.01,P＜0.001),细胞增殖能力提高(P＜0.05,P＜0.01),凋亡水平下降(P＜0.05);③此外,体外裸鼠皮下成瘤实验显示,与空载对照组相比,胆碱激酶α沉默慢病毒组U87MG细胞形成的皮下肿瘤质量和生长速度显著降低(P＜0.000 1),Mdivi-1处理后,肿瘤质量和生长速度显著增加(P＜0.000 1);④结果表明,胆碱激酶α沉默诱导线粒体功能障碍影响胶质瘤细胞的增殖和凋亡.