砷致HaCaT细胞恶性转化过程中NRF2对自噬的调控作用

作者：周淼; 倪一平; 杨乾磊; 黄琳; 孙一丹; 张莉; 武婧; 安艳^*

来源：中华地方病学杂志, 2021, 40(12).

• 亚砷酸盐类
• 核转录因子红细胞系-2p45相关因子-2
• 人皮肤角质形成细胞
• 自噬
• 恶性转化

目的探讨亚砷酸钠(NaAsO2)致永生化人皮肤角质形成(HaCaT)细胞恶性转化过程中核转录因子红细胞系-2p45(NF-E2)相关因子-2(NRF2)对自噬的调控作用。方法采用细胞培养方法, 以含0.0(对照组)和1.0 μmol/L NaAsO2(染砷组)的DMEM高糖培养基长期培养HaCaT细胞至第35代, 构建细胞恶性转化模型, 收集细胞恶性转化模型建立过程中对照组和染砷组的第0、1、7、14、21、28、35代细胞;分别采用NRF2干扰RNA(siRNA)、磷脂酰肌醇-3-激酶(PI3K)抑制剂LY294002及哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)抑制剂Rapamycin处理染砷组的第35代恶性转化HaCaT细胞(T-HaCaT细胞)。采用蛋白免疫印迹(Western blot)法检测对照组、染砷组不同代次HaCaT细胞及各处理组T-HaCaT细胞内NRF2, PI3K-蛋白激酶B(Akt)-mTOR信号通路相关指标PI3K、Akt、mTOR、磷酸化(p)-PI3K、p-Akt、p-mTOR, 自噬相关蛋白p62、Beclin1、微管相关蛋白1轻链(LC)3Ⅰ、LC3Ⅱ的蛋白表达情况。结果染砷组不同代次HaCaT细胞中NRF2蛋白表达和p-PI3K/PI3K、p-Akt/Akt、p-mTOR/mTOR比值比较, 差异均有统计学意义(F = 9.371、16.035、15.932、27.739, P均< 0.05);且NRF2蛋白表达、p-mTOR/mTOR比值均高于对照组同代细胞(P均< 0.05)。与同代HaCaT细胞比较, T-HaCaT细胞中NRF2、p-PI3K、p-Akt、p-mTOR、p62蛋白表达均明显较高, Beclin1蛋白表达和LC3Ⅱ/ LC3Ⅰ比值均明显较低(P均< 0.05);NRF2沉默的T-HaCaT细胞较其对照siRNA(Con siRNA)组Beclin1蛋白表达和LC3Ⅱ/LC3Ⅰ比值均较高, NRF2、p-mTOR、p62蛋白表达均较低(P均< 0.05);LY294002处理组T-HaCaT细胞较其非处理组Beclin1蛋白表达和LC3Ⅱ/LC3Ⅰ比值均较高, NRF2、p-PI3K、p-Akt、p-mTOR蛋白表达均较低(P均< 0.05);Rapamycin处理组T-HaCaT细胞较其非处理组Beclin1蛋白表达和LC3Ⅱ/LC3Ⅰ比值均较高, p-mTOR蛋白表达较低(P均< 0.05)。结论在砷致HaCaT细胞恶性转化过程中, NRF2可以作为自噬重要调节机制PI3K-Akt-mTOR中PI3K-Akt下游、mTOR上游因子, 通过激活mTOR来调控自噬, 而自噬的这一异常表现, 最终可能引起细胞的恶性转化。

• 单位
  苏州大学; 公共卫生学院