二甲双胍对骨肉瘤干细胞形态、凋亡及分化能力的体外影响

摘要：

目的:研究二甲双胍对体外诱导的人骨肉瘤干细胞形态、凋亡及分化能力的生物学影响,并初步探讨其与磷酸腺苷激活的蛋白激酶(adenosine monophosphate-activated protein kinase,AMPK)活性及胚胎干细胞标志物Nanog、Oct4表达情况间的相关性.方法:采用悬浮球生长实验将人骨肉瘤MG63细胞诱导为骨肉瘤干细胞,在倒置显微镜下呈现典型成球过程,并观察二甲双胍处理前、后骨肉瘤干细胞的形态及分化能力差异;采用流式细胞术分析二甲双胍对骨肉瘤干细胞凋亡诱导的情况及作用前、后胚胎干细胞标志物Nanog及Oct4的阳性率;用蛋白印迹法对比骨肉瘤细胞成球前、后的肝激酶Bl(liver kinase B1,LKB1)/AMPK变化,并检测二甲双胍作用前、后骨肉瘤干细胞中AMPK/雷帕霉素靶蛋白(the mammalian target of rapamycin,mTOR)/p70核糖体蛋白S6激酶(p70 ribosomal protein S6 kinase,p70S6K)信号通路的表达情况.结果:在倒置显微镜下发现,加入二甲双胍后骨肉瘤干细胞的球体形态及分化能力均受到一定程度的破坏.流式细胞术分析显示,二甲双胍具有微弱的诱导骨肉瘤干细胞凋亡的能力.二甲双胍组的Nanog及Oct4阳性率分别为45.2％和74.7％,均明显低于对照组的Nanog(73.5％)及Oct4 (95.3％)阳性率.蛋白印迹法检测结果显示,骨肉瘤细胞成球后AMPK的活性降低;二甲双胍组中磷酸化AMPK(p-AMPK)相对表达量为0.637 3±0.143 1,明显高于对照组(0.272 5±0.125 1,P＜0.05);p-mTOR及p-p70S6K的蛋白相对表达量分别为0.401 8±0.018 1和0.310 0±0.105 5,均低于对照组p-mTOR(0.630 1±0.221 8,P＜0.05)及p-p70S6K(0.628 2±0.014 6,P＜0.05).结论:二甲双胍可破坏骨肉瘤干细胞的形态,诱导其发生凋亡,并对其分化能力具有一定抑制作用,其机制可能与Nanog、Oct4表达的下调和AMPK的激活有关.

关键词：骨肉瘤、肿瘤干细胞、二甲双胍

所属期刊栏目：15

分类号：R541.7(心脏、血管（循环系）疾病)

资助基金：国家自然科学基金项目81172550

在线出版日期：2016-04-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：41-46