GLUT1对人结肠癌细胞5-氟尿嘧啶耐药性的调控作用及其机制研究

作者：邵华明^*; 杨燕

来源：中国细胞生物学学报, 2022, 44(08): 1615-1625.

• GLUT1
• 基因沉默
• 结直肠癌
• HT-29细胞
• 耐药性

该研究探究葡萄糖转运蛋白1(GLUT1)对人结肠癌细胞5-氟尿嘧啶(5-Fu)耐药性的调控作用及其机制。实验收集17例5-Fu化疗敏感结肠癌患者的结肠癌组织及癌旁组织、13例5-Fu化疗耐药结肠癌患者的结肠癌组织和癌旁组织,实时荧光定量PCR(RT-qPCR)法和Western blot法检测结肠癌组织和癌旁组织中GLUT1基因和蛋白的表达水平。采用5-Fu浓度递增间断刺激法诱导建立5-Fu耐药HT-29细胞(HT-29/5-Fu)。体外培养HT-29/5-Fu细胞及其亲本HT-29细胞,MTT法检测5-Fu对2种细胞增殖的抑制作用,RT-qPCR法和Western blot法检测HT-29/5-Fu细胞及其亲本HT-29细胞中GLUT1基因和蛋白的表达水平。将HT-29/5-Fu细胞分为正常对照组(NC)、无义对照质粒组(pRS-scrambled)、GLUT1干扰质粒组(pRS-GLUT1),RT-qPCR法和Western blot法检测各组GLUT1基因和蛋白的表达,MTT法检测细胞增殖能力变化,流式细胞术检测细胞周期和细胞凋亡情况,RT-qPCR法和Western blot法检测MRP1、ABCB1、GST-π、Bcl-2和Bax mRNA和蛋白的表达。该实验显示:(1) 5-Fu化疗耐药结肠癌组织中GLUT1基因和蛋白表达水平均较5-Fu化疗敏感结肠癌组织升高(P<0.05);(2) 培养24 h或48 h时5-Fu(5～100 pg/mL)对亲本HT-29细胞的抑制率较HT-29/5-Fu显著升高(P<0.05);(3) HT-29/5-Fu细胞中GLUT1基因和蛋白的表达水平较其亲本HT-29细胞显著升高(P<0.05);(4) GLUT1干扰质粒组细胞中GLUT1 mRNA和蛋白表达水平较正常对照组和无义对照质粒组显著降低(P<0.05);(5) GLUT1干扰质粒组48 h细胞吸光度值均较正常对照组和无义对照质粒组显著降低(P<0.05);(6) GLUT1干扰质粒组G0/G1期细胞比例较正常对照组和无义对照质粒组显著升高,而S期细胞比例显著减少(P<0.05);(7) GLUT1干扰质粒组细胞凋亡率较正常对照组和无义对照质粒组显著升高(P<0.05);(8) GLUT1干扰质粒组细胞中MRP 1、GST-π、ABCB 1和Bcl-2 mRNA和蛋白表达较正常对照组和无义对照质粒组显著降低(P<0.05),Bax mRNA和蛋白水平较正常对照组和无义对照质粒组显著升高(P<0.05)。该实验证明,GLUT1基因沉默可增加耐药结肠癌细胞对5-Fu的敏感性,这可能与其调节细胞周期、促进细胞凋亡、抑制结肠癌细胞中耐药相关蛋白表达以及调节Bcl2/Bax凋亡通路有关。