缺氧诱导因子1α经多配体蛋白聚糖1调控缺氧胶质瘤细胞增殖及替莫唑胺抵抗机制初探

摘要：

目的:初步探讨缺氧诱导因子1α(HIF-1α)与多配体蛋白聚糖1(SDC1)在缺氧胶质瘤细胞增殖及替莫唑胺(TMZ)化疗抵抗调控中的相互作用。方法:将U87细胞分为常氧组、常氧+TMZ组、常氧空载组、常氧空载+DMSO组、常氧空载+TMZ组、常氧SDC1过表达组、常氧SDC1过表达+TMZ组，缺氧组、缺氧+TMZ组、缺氧空载组、缺氧敲除HIF-1α组、缺氧敲除HIF-1α组+TMZ、缺氧SDC1干扰组、缺氧空载+DMSO组、缺氧空载+TMZ组、缺氧SDC1干扰+TMZ组。采用低氧探针检测细胞缺氧情况；TMZ处理72 h后，采用CCK-8法检测细胞增殖、流式细胞术检测细胞凋亡情况；敲除HIF-1α后，于缺氧条件下培养细胞并给予TMZ处理2 、4 、6 、8 d，检测细胞的乳酸脱氢酶(LDH)释放及细胞凋亡。采用实时荧光定量聚合酶链反应(RT-qPCR)和蛋白质免疫印迹(WB)法检测细胞HIF-1α、SDC1基因和蛋白质的表达量；采用染色质免疫共沉淀(ChIP)-qPCR(ChIP-qPCR)法检测HIF-1α与SDC1启动子结合情况。分析中国脑胶质瘤基因组图谱(CGGA)数据库(321例)、基因表达谱数据交互分析(GEPIA)数据库(681例)的肿瘤标本，分析HIF-1α和SDC1基因在不同级别脑胶质瘤中的表达情况，以及高、低表达SDC1脑胶质瘤患者生存期的差异；HIF-1α与SDC1基因在脑胶质瘤标本中表达的相关性。结果:低氧探针检测证实缺氧组细胞处于缺氧状态。CCK-8和流式细胞术检测显示，与常氧+TMZ组比较，低氧+TMZ组细胞的存活率高、凋亡率低(均
P<0.01)。WB检测显示，与常氧组比较，缺氧组细胞的HIF-1α表达高(
P＝0.040)；缺氧敲除HIF-1α组HIF-1α的表达量低于缺氧空载组。缺氧敲除HIF-1α+TMZ组的LDH释放量和细胞凋亡率均高于缺氧空载+TMZ组(均
P<0.01)。RT-qPCR检测显示，与缺氧空载组比较，缺氧敲除HIF-1α组的SDC1 mRNA表达量下降；WB检测显示，缺氧敲除HIF-1α组SDC1蛋白的表达降低(均
P<0.01)；CCK-8检测显示，常氧空载+TMZ组的细胞数量低于常氧空载+DMSO组和常氧过表达SDC1+TMZ组(均
P<0.01)；缺氧干扰SDC1+TMZ组和缺氧空载+TMZ组的数量均低于缺氧空载+DMSO组(均
P<0.01)，而缺氧干扰SDC1+TMZ组细胞数低于缺氧空载+TMZ组(
P<0.01)。流式细胞术检测显示，常氧过表达SDC1+TMZ组细胞凋亡率显著低于常氧空载+TMZ组(
P＝0.030)，而缺氧干扰SDC1+TMZ组细胞凋亡率显著高于缺氧空载+TMZ组(
P<0.01)。ChIP-qPCR分析显示，HIF-1α在SDC1启动子上的－1314~－1310处存在结合位点。GEPIA、CGGA数据库的数据分析结果显示，在脑胶质瘤组织中HIF-1α、SDC1的表达水平高于非肿瘤脑组织，且随着胶质瘤WHO级别的增高表达水平相应升高(均
P<0.05)。脑胶质瘤组织的HIF-1α与SDC1 mRNA的表达呈正相关(
P<0.05)。低表达SDC1组患者的生存期长于高表达SDC1组(
P<0.01)。
结论:缺氧条件下，HIF-1α作为转录因子经SDC1促进胶质瘤细胞的增殖及TMZ的化疗抵抗。

关键词：神经胶质瘤、细胞缺氧、缺氧诱导因子1、多配体蛋白聚糖1、细胞增殖、转录调控、化疗抵抗

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资助基金：重庆市人民医院医学科技创新基金Y2020MSXM03;重庆市自然科学基金CSTC2021JCYJ-MSXMX0686，CSTB2022NSCQ-MSX0548;Medical Science and Technology Innovation Fund of Chongqing General HospitalY2020MSXM03;Natural Science Foundation of ChongqingCSTC2021JCYJ-MSXMX0686, CSTB2022NSCQ-MSX0548

在线出版日期：2024-01-30（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：1035-1043