莱菔硫烷诱导线粒体裂变抑制血管生成

作者：王雅倩; 郑向宇; 陈芳芳; 李丹^*

来源：肿瘤代谢与营养电子杂志, 2020, 7(01): 57-63.

DOI：10.16689/j.cnki.cn11-9349/r.2020.01.011

• 莱菔硫烷
• 血管生成
• 线粒体裂变

目的探讨莱菔硫烷对血管生成的影响及其可能机制。方法体外实验以原代人脐静脉血管内皮细胞为研究模型,以1‰二甲基亚砜(dimethyl sulfoxide,DMSO)干预作为对照。应用WST-1试剂盒检测不同浓度莱菔硫烷(5～100μmol/L)对原代人脐静脉血管内皮细胞增殖活性的影响,采用小管形成实验和Transwell迁移实验分析莱菔硫烷干预(10μmol/L)对原代人脐静脉血管内皮细胞管腔生成、迁移能力的影响,采用Mito-Tracker Green FM染料标记线粒体结合共聚焦显微镜成像技术观察莱菔硫烷(10μmol/L)干预后线粒体形态学改变,以及蛋白免疫印迹法检测线粒体动态相关蛋白包括线粒体融合蛋白1/2、动力相关蛋白1表达水平,以及血管内皮生长因子的蛋白表达。结果 5μmol/L莱菔硫烷干预24h对人脐静脉血管内皮细胞增殖活性无显著影响,而≥10μmol/L莱菔硫烷干预则抑制了人脐静脉血管内皮细胞活性,10、20、40、80、100μmol/L干预组抑制率分别为(17. 82±5. 80)%(P=0. 009)、(35. 33±6. 26)%(P <0. 001)、(65. 29±4. 26)%(P <0. 001)、(66. 82±3. 94)%(P <0. 001)及(68. 05±2. 54)%(P <0. 001),IC50为38. 15μmol/L。为避免过高干预剂量所致严重毒性效应,我们将选取10μmol/L作为主要干预剂量。与对照组相比,10μmol/L莱菔硫烷干预显著抑制人脐静脉血管内皮细胞血管生成能力,其中迁移能力降低了(42. 98±9. 21)%(P=0. 018),而管腔样结构形成能力,包括管腔数量、节点数和管腔总长度则分别降低了(83. 94±18. 36)%(P=0. 011)、(59. 22±25. 60)%(P=0. 021)及(50. 49±23. 44)%(P=0. 025)。人脐静脉血管内皮细胞血管生成能力被莱菔硫烷抑制同时,伴有线粒体动态紊乱、线粒体裂变的发生。相对于对照组而言,10μmol/L莱菔硫烷干预组线粒体网络数、纵横比显著减少(27. 39±22. 46)%(P=0. 006)、(11. 37±8. 26)%(P <0. 001),而圆度显著增加(11. 97±12. 07)%(P <0. 001)。与此相对应的是,10μmol/L莱菔硫烷干预显著上调促裂变蛋白而抑制促融合蛋白表达,动力相关蛋白1表达相当于对照组的(1. 71±0. 039)倍(P <0. 001),而线粒体融合蛋白1/2表达则分别相当于对照组的(59. 30+1. 50)%(P=0. 006)和(74. 75±11. 84)%(P=0. 031)。同时,血管内皮生长因子蛋白表达则相当于对照组的(65. 66±9. 49)%(P=0. 003)。结论莱菔硫烷具有抑制血管生成活性,其机制可能与其促进血管内皮细胞线粒体裂变有关。

• 单位
  中山大学公共卫生学院