PFKFB3通过调控PI3K/AKT信号通路促进骨肉瘤细胞的增殖及转移

摘要：

目的:探讨6-磷酸果糖2-激酶/果糖-2,6-二磷酸酶3(6-phosphofructo-2-kinase/fructose-2,6-biphosphatase 3,PFKFB3)对骨肉瘤细胞增殖、凋亡、迁移及侵袭的影响,及可能的作用机制.方法:采用实时荧光定量PCR法、蛋白质印迹法及免疫组织化学法检测骨肉瘤组织及其相应癌旁组织以及骨肉瘤U2-OS、Saos-2、MG-63和143B细胞(以正常成骨细胞hfoBI-19为对照)中PFKFB3mRNA及蛋白的表达水平.采用慢病毒感染的方法将携带特异性针对PFKFB3基因的shRNA(shPFKFB3)转入U2-OS细胞,将携带有PFKFB3全基因的重组慢病毒载体转入Saos-2细胞.分别采用CCK-8法及EdU实验检测沉默或上调PFKFB3基因表达对骨肉瘤细胞增殖能力的影响,FCM法检测对骨肉瘤细胞的凋亡率的影响,划痕愈合实验和Transwell小室侵袭实验检测对骨肉瘤细胞迁移及侵袭能力的影响,并进一步通过蛋白质印迹法检测对波形蛋白(Vimentin)、E-钙黏蛋白(E-cadherin)、N-钙黏蛋白(N-cadherin)和E 盒结合锌指蛋白2(E-box binding zinc finger protein 2,ZEB2)以及PI3K/AKT信号通路中PI3K、AKT和其磷酸化蛋白表达水平的影响.用PI3K抑制剂LY294002处理PFKFB3过表达的Saos-2细胞,再用蛋白质印迹法、CCK-8法、FCM法和Transwell小室侵袭实验检测对PI3K/AKT信号通路,Saos-2细胞增殖、凋亡及侵袭能力的影响.结果:PFKFB3mRNA及蛋白在骨肉瘤组织中的表达水平均明显上调(P值均＜0.01).免疫组织化学法检测结果证实,25例骨肉瘤组织样本中PFKFB3蛋白高表达为19例(19/25,76％),而癌旁正常组织仅有4例(4/25,16％).成功构建沉默PFKFB3基因表达的U2-OS细胞,PFKFB3基因过表达的Saos-2细胞.沉默PFKFB3基因表达后,U2-OS细胞的增殖、迁移及侵袭能力被明显抑制(P值均＜0.05),而细胞的凋亡率被明显提高(P＜0.01),转移相关蛋白Vimentin、N-cadherin和ZEB2的表达水平被明显下调,而E-cadherin蛋白的表达水平明显上调;相反上调PFKFB3基因表达后,Saos-2细胞的增殖、迁移及侵袭能力被明显提高(P值均＜0.05),而细胞的凋亡率被明显抑制(P＜0.05),Vimentin、N-cadherin和ZEB2蛋白的表达水平均明显上调,而E-cadherin蛋白的表达水平明显下调.PI3K抑制剂LY294002处理PFKFB3过表达的Saos-2细胞后,PI3K、AKT以及上调的磷酸化PI3K(phospho-PI3K,p-PI3K)和p-AKT蛋白的表达水平均被明显抑制,Saos-2细胞的增殖及侵袭能力被抑制(P＜0.05和P＜0.01),而细胞的凋亡率被提高(P＜0.05),提示PFKFB3可能通过影响PI3K/AKT信号通路的磷酸化进而促进骨肉瘤生长和转移.结论:PFKFB3可能是骨肉瘤和抗肿瘤靶向治疗的潜在生物标志物.

关键词：骨肉瘤、磷酸果糖激酶2、细胞增殖、细胞凋亡、细胞运动、PI3K/AKT信号通路

所属期刊栏目：41

分类号：R738.1(肿瘤学)

资助基金：国家自然科学基金81760487

在线出版日期：2021-04-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共14页

页码：77-90