低氧通过乙酰辅酶A羧化酶1促进人肺腺癌A549细胞迁移的机制研究

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背景目前肺腺癌是发病率最高的肺癌病理类型。研究显示肿瘤微环境的重要影响因素-低氧,能够通过脂代谢调控肿瘤细胞迁移。目前对肺腺癌转移缺乏有效治疗方法,因此阐明肺腺癌细胞在低氧条件下迁移的机制对于治疗肺腺癌、提高患者生存率十分必要。乙酰辅酶A羧化酶1(acetyl-CoA carboxylase 1,ACC1)是调控脂肪酸代谢的限速酶,其在肿瘤细胞的脂肪酸代谢过程中发挥重要作用。研究表明靶向ACC1的药物对小鼠肺癌模型具有抗增殖作用但对迁移的影响尚不明确。目的探讨低氧在肺腺癌细胞中上调ACC1表达的机制及低氧通过上调ACC1促进肺腺癌细胞迁移的机制。方法本实验选用肺腺癌A549细胞系。首先通过Transwell实验检测5%O2对A549细胞迁移的影响,Western blot实验检测ACC1及上皮-间质转化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)相关蛋白Vimentin、E-cadherin的表达变化,RT-q PCR技术检测ACC1及SREBP-1 m RNA水平变化;其次常氧及5%O2分别处理被敲低ACC1的A549细胞,通过Transwell实验检测迁移,Western blot实验检测EMT相关蛋白Vimentin、E-cadherin表达变化;然后5%O2联合HIF-1α抑制剂PX-478处理A549细胞,Transwell实验检测细胞迁移,Western blot实验检测HIF-1α、Vimentin、SREBP-1、ACC1与E-cadherin表达,RT-q PCR技术检测ACC1及SREBP-1 m RNA水平变化;随后利用Transwell实验检测常氧及5%O2处理被敲低SREBP-1的A549细胞的迁移能力变化,随后Western blot实验检测ACC1及所涉及蛋白Vimentin、E-cadherin的表达;最后通过给予ACC1敲低的A549细胞以亚油酸(linoleic acid,LA)处理,Transwell实验检测A549细胞迁移,Western blot实验检测EMT相关的蛋白Vimentin、E-cadherin表达变化。结果低氧促进肺腺癌A549细胞迁移并上调ACC1,促进EMT的发生;5%O2处理A549细胞后ACC1及Vimentin表达上调,E-Cadherin表达下降。常氧及5%O2分别处理敲低ACC1的A549细胞,结果显示敲低ACC1后抑制低氧对于A549细胞的促迁作用;常氧与5%O2组内,相对于sh-NC,sh-ACC1组Vimentin表达均下调,E-Cadherin表达均上升,常氧与5%O2组间,sh-ACC1组Vimentin、E-Cadherin蛋白表达差异无统计学意义,表明敲低ACC1后低氧对A549细胞迁移及Vimentin、E-Cadherin蛋白表达的影响消失。5%O2处理A549细胞后ACC1与SREBP-1 m RNA水平上升,Western blot检测到ACC1与SREBP-1表达上升,E-cadherin含量下降,Vimentin含量上升。低氧并给予A549细胞以HIF-1α抑制剂PX-478处理,ACC1和SREBP-1m RNA水平较低氧对照组下降;Western blot检测到ACC1与SREBP-1表达较低氧组下降,E-cadherin表达上升,Vimentin表达下降;Transwell实验显示si-SREBP-1组细胞迁移数较常氧对照组减少。给予si-SREBP-1组低氧处理,与低氧对照组相比si-SREBP-1组细胞迁移数目减少,与常氧对照组相比差异无统计学意义;Western blot检测到si-SREBP-1组较常氧对照组相比ACC1表达下降,E-cadherin表达上升,Vimentin表达下降;低氧处理si-SREBP-1组后,与低氧对照组相比,ACC1表达下降,E-cadherin表达上升,Vimentin表达下降。给予敲低ACC1的A549细胞以LA处理,结果显示补充LA恢复低氧对敲低ACC1的A549细胞的促迁作用,同时Vimentin表达较低氧组增加,E-Cadherin表达较低氧组下降。结论低氧通过调控HIF-1α/SREBP-1上调ACC1表达引起EMT的发生,促进肺腺癌A549细胞的迁移。
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