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

作者：马琨^*; 张川

来源：国际医药卫生导报, 2023, 29(19).

• 骨肉瘤
• TGF-β1
• PI3K/AKT信号通路
• 干细胞特性

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。

• 单位
  省骨科医院; 河南省洛阳正骨医院