干扰PKM2对急性白血病细胞增殖和凋亡的影响及分子机制

摘要：

目的:探讨糖酵解酶丙酮酸激酶M2型(PKM2)对人白血病细胞HL-60增殖和凋亡的影响及其分子机制.方法:以干扰PKM2的质粒转染HL-60细胞株(si-PKM2组),同时将转染空载体的HL-60细胞设为对照组(si-Ctl组).采用RT-qPCR和Western blot技术分别检测si-Ctl组和si-PKM2组PKM2 mRNA和蛋白水平的变化;CCK-8检测两组细胞的增殖能力;采用流式细胞术检测两组细胞周期和凋亡的变化;Western blot和RT-qPCR技术检测两组细胞中PI3K/Akt/mTOR信号通路的变化及糖酵解相关基因的表达变化,并检测两组细胞中葡萄糖消耗和乳酸生成的变化情况.过表达PKM2的细胞给予PI3K抑制剂LY294002或给予半乳糖培养后检测细胞的增殖能力、周期和凋亡的变化以及葡萄糖消耗和乳酸生成的变化.结果:干扰PKM2表达后,si-PKM2组中PKM2的mRNA(t=45.21,P＜0.001)和蛋白水平(t=13.56,P＜0.01)显著降低,si-PKM2组的细胞增殖能力较对照组明显下降(F=253.59,P＜0.05),敲低PKM2后细胞被显著阻滞于G1期,且明显诱导了细胞的凋亡(t=56.38,P＜0.05).与对照组相比,si-PKM2组p-Akt和p-mTOR水平显著降低(t=50.23、13.51,P＜0.01),葡萄糖消耗和乳酸生成显著下降(t=23.16、15.20,P＜0.05).补救实验结果显示,过表达PKM2给予PI3K抑制剂LY294002后减弱了其诱导的葡萄糖消耗和乳酸的产生(t=45.13、26.35,P＜0.05),半乳糖培养过表达PKM2的HL-60细胞对细胞增殖能力(t=16.52,P＞0.05)、周期及凋亡无显著影响(t=48.63,P＞0.05).结论:敲低PKM2可以抑制白血病HL-60细胞的增殖并诱导其凋亡,其分子机制可能与PKM2介导的PI3K/Akt/mTOR糖酵解轴抑制有关,提示PKM2可能作为白血病防治的一个分子靶点.

关键词：PKM2;白血病细胞;糖酵解;细胞增殖;细胞凋亡

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分类号：R733.71(肿瘤学)

资助基金：河北省医学科学研究课题20190051

在线出版日期：2021-11-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：1394-1402