TGF-β通过调控线粒体功能影响肺癌细胞的侵袭和迁移

作者：郑宗耀; 陈智鹏; 曾观娣^*

来源：暨南大学学报(自然科学与医学版), 2023, 44(02): 113-123.

• 肺癌
• 转化生长因子-β
• 线粒体
• 上皮间质转化
• 过氧化物酶体增殖物激活受体共激活因子-1α

目的:探讨转化生长因子-β(TGF-β)在诱导肺癌细胞上皮-间质转化(EMT)的模型中对线粒体的影响与机制，以及线粒体功能受损对EMT的作用。方法:在TGF-β诱导肺癌A549细胞EMT的模型中，利用流式检测线粒体膜电位及活性氧(ROS)水平，通过RT-PCR检测线粒体相关基因的表达；通过转化生长因子-β受体(TGF-βR)抑制剂和构建Smad2敲除的A549细胞，结合流式和RT-PCR手段验证TGF-β对线粒体调控的通路；利用RT-PCR和报告基因实验分析TGF-β对线粒体调控因子过氧化物酶体增殖物激活受体共激活因子-1α(PGC-1α)的影响；通过构建A549-tet-PGC-1α细胞检测PGC-1α诱导过表达对线粒体基因表达的影响；构建PGC-1α诱导敲低的A549细胞株，结合Western blot、RT-PCR、损伤修复和细胞迁移等实验分析PGC-1α敲低对细胞EMT的影响。结果:TGF-β显著促进线粒体膜电位(P<0.05)和ROS(P<0.001)水平，并抑制线粒体相关基因的表达(P<0.001),而TGF-βR抑制剂及Smad2敲低可抑制TGF-β引起的ROS水平升高和线粒体基因表达下调。TGF-β可显著抑制PGC-1α的mRNA水平(P<0.01)和转录活性(P<0.01),而TGF-βR抑制剂可恢复PGC-1α的表达。另外，过表达PGC-1α可恢复TGF-β引起的线粒体基因表达，而敲低PGC-1α可引起A549细胞的E-cadherin表达下调、Vimentin表达上调，并且促进细胞损伤修复(P<0.01)和细胞迁移(P<0.001)。结论:TGF-β在A549细胞中通过Smad通路下调PGC-1α的表达抑制线粒体代谢功能，而线粒体的功能抑制反过来促进细胞EMT增加。

• 单位
  暨南大学