中国耳鼻咽喉头颈外科 ›› 2024, Vol. 31 ›› Issue (10): 613-.

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缺氧环境下GAPDH通过抑制铁死亡增强喉鳞状细胞癌恶性生物学行为和顺铂耐药性研究#br#

  

  • 出版日期:2024-10-28 发布日期:2024-12-02

  • Online:2024-10-28 Published:2024-12-02

摘要: 目的 探讨缺氧环境下磷酸甘油醛脱氢酶(GAPDH)调控喉鳞状细胞癌(简称喉癌)铁死亡、恶性生物学行为和顺铂耐药性中的作用。方法 人喉癌细胞系Hep-2和TU212在体外进行培养,分别在缺氧(1% O2)和常氧(21% O2)条件下进行无血清培养。Hep-2细胞分为5个实验组:DMSO对照组、Erastin组、缺氧+Erastin组、缺氧+Erastin+NC-GAPDH组和缺氧+Erastin+si-GAPDH组,以研究细胞在不同实验条件下的反应。使用定量聚合酶链反应(qPCR)和蛋白免疫印迹法(WB)分析各组细胞系GAPDH的mRNA和蛋白表达水平。细胞计数试验(CCK-8)、集落形成实验和Transwell侵袭实验用于评估各组喉癌细胞活力、增殖能力和侵袭能力。CCK-8实验用来测定细胞对不同浓度顺铂(5、15、20 μg/ml)的耐药性。试剂盒法评估细胞内丙二醛(MDA)和谷胱甘肽(GSH)的水平。WB检测谷胱甘肽过氧化物酶4(glutathione peroxidase 4,GPX4)和4-羟基壬烯醛(4-hydroxynonenal,4-HNE)蛋白表达水平。同时,使用Fe2+探针和活性氧簇(ROS)荧光探针检测细胞内Fe2+含量及ROS水平,透射电子显微镜用于观察线粒体形态变化,以评估铁死亡发生情况。结果 与常氧条件相比,缺氧显著增强Hep-2和Tu212细胞中GAPDH mRNA和蛋白的表达(P 均<0.05),在缺氧条件下,细胞的集落形成数量、迁移数量以及在15 μg/ml和20 μg/ml顺铂处理下的细胞活力显著上升,均高于常氧组(P 均<0.05)。GAPDH被沉默后,缺氧引起的这些增强效果得到逆转。在常氧条件下,与DMSO对照组相比,Erastin处理显著降低Hep-2细胞的集落形成数量、迁移数量以及在15 μg/ml和20 μg/ml顺铂处理下的细胞活力(P 均<0.05),但在缺氧条件下,Erastin的抑制作用有所减弱。此外,缺氧+Erastin+si-GAPDH组的集落形成数、迁移数以及在15 μg/ml和20 μg/ml顺铂处理下的细胞活力显著低于缺氧+Erastin+NC-GAPDH组(P 均<0.05)。结论 在缺氧环境下,沉默GAPDH能够逆转喉癌细胞铁死亡抑制过程,进而抑制其恶性生物学行为和顺铂耐药性。

关键词: 缺氧, 喉肿瘤, 癌, 鳞状细胞, 顺铂, 磷酸甘油醛脱氢酶, 铁死亡