国际医药卫生导报 ›› 2023, Vol. 29 ›› Issue (19): 2750-2756.DOI: 10.3760/cma.j.issn.1007-1245.2023.19.019
调控TGF-β1-PI3K/AKT轴对骨肉瘤细胞恶性增殖和干性表达的影响
马琨1 张川2
1河南省洛阳正骨医院(河南省骨科医院)病理科,郑州 450002;2河南省洛阳正骨医院(河南省骨科医院)肩肘二科,郑州 450002
Effect of mediating TGF-β1 - PI3K/AKT signaling pathway on proliferation and stemness features of osteosarcoma cells
Ma Kun1, Zhang Chuan2
1 Department of Pathology, Luoyang Orthopedic – Traumatological Hospital of Henan Province, Henan Provincial Orthopedic Hospital, Zhengzhou 450002, China; 2 Second Department of Shoulder and Elbow, Luoyang Orthopedic – Traumatological Hospital of Henan Province, Henan Provincial Orthopedic Hospital, Zhengzhou 450002, China
摘要:
目的 探讨调控转化生长因子-β1(transforming growth factor-β1,TGF-β1)基因对骨肉瘤细胞的恶性增殖和干细胞样特性的影响以及可能的机制。方法 本文采用试验对照研究。研究时间为2021年6月至12月。选取对数生长期的人骨肉瘤细胞,采用TGF-β1-siRNA及TGF-β1重组腺病毒分别下调、过表达TGF-β1基因;反转录聚合酶链反应(qRT-PCR)和蛋白免疫印迹(Western blotting)来检测TGF-β1-siRNA干扰效率;通过四甲基偶氮唑盐(methyl thiazolyl tetrazolium,MTT)法和平板克隆形成实验检测细胞的增殖特性;流式细胞术分选CD133阳性表达的肿瘤干细胞(cancer stem cells,CSCs),微球体形成实验检测细胞自我更新能力;Western blotting检测细胞凋亡和干细胞特性相关蛋白。组间比较采用t检验。结果 与人正常成骨hFOB1.19细胞相比,TGF-β1在骨肉瘤细胞系均有不同程度的增高;其中U2OS细胞中上调程度最高(t=8.76,P<0.05),MG-63细胞中上调程度最少(t=4.33,P<0.05)。因此,U2OS细胞用于基因沉默实验,MG-63细胞用于基因过表达实验。qRT-PCR和Western blotting实验显示,si-TGF-β1#1的基因沉默效率最高(t=10.88,P<0.05),因此,后续实验采用si-TGF-β1#1。MTT法、流式细胞术结果显示,抑制TGF-β1表达后骨肉瘤细胞的细胞活力明显降低,细胞凋亡增加;而TGF-β1过表达则提高细胞活力,细胞凋亡减少。悬浮成球、CD133阳性细胞筛选实验结果显示,抑制TGF-β1表达后明显削弱骨肉瘤细胞的微球体形成能力(t=6.88,P<0.05)和CD133阳性细胞比例(t=9.37,P<0.05);反之,过表达TGF-β1会使骨肉瘤干细胞干性表达增强。同时,裸鼠体内实验亦证实Lv-TGF-β1可扩大肿瘤的体积和质量;反之si-TGF-β1预处理后瘤体的体积和质量有所减轻(t=9.27,P<0.05)。结论 TGF-β1在骨肉瘤中发挥促癌基因角色,TGF-β1增强骨肉瘤细胞的恶性增殖和干细胞特性,其作用机制可能与磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B(PI3K/AKT)信号通路有关。