低氧相关的R-脊椎蛋白3对人乳腺导管癌细胞增殖能力的影响及其机制

作者：马德寿; 蒋树云; 张英; 王宁; 马志军^*

来源：中华实验外科杂志, 2023, 40(04).

• 乳腺癌
• 低氧
• R-脊椎蛋白3
• 增殖

目的体外观察低氧微环境对乳腺癌细胞增殖能力的影响, 并探讨其分子机制。方法细胞增殖检测试剂盒(CCK-8)用于人乳腺导管癌细胞株(BT-474, 购于中国科学院上海细胞库)经低氧处理后的增殖能力;应用基因芯片对低/常氧处理后的细胞进行差异基因的表达检测, 并在体外行实时定量聚合酶链反应(RT-PCR)验证;运用癌症基因组图谱(TCGA)及人类蛋白质表达图谱(HPA)数据库分析筛选的差异基因在乳癌及正常乳腺组织中的表达特征, 并分析其水平与患者临床病理学特征及预后的相关性;基因组百科全书(KEGG)通路分析、基因过表达实验、蛋白质印迹法(Western blot)等方法探讨其发挥功能的分子机制, 组间比较采用t检验。结果 BT-474细胞分别经常氧、低氧干预24、36、48 h后, 常氧组中的吸光度值显著低于低氧组(0.32±0.03比0.40±0.02, t=6.351;0.45±0.01比0.52±0.02, t=4.196;0.57±0.04比0.68±0.03, t=3.257;P<0.05);基因芯片分析结果提示R-脊椎蛋白3(r-spondin3, RSPO3)是细胞经低氧处理后显著抑制表达的基因之一;进一步的RT-PCR结果示, 低氧组中RSPO3的相对表达量显著低于常氧组(0.56±0.03比0.82±0.04, t=12.583, P<0.05);TCGA分析结果示RSPO3在乳腺癌组织中的表达量较乳腺正常组织显著降低(1.41±0.37比3.54±0.19, t=14.648, P<0.01), 其在乳腺癌组织中表达水平与肿瘤的直径呈负相关(r=-0.693, P<0.01);生存分析结果表明, RSPO3低表达组中患者的总生存期(OS)显著低于高表达组[(46.52±0.28)个月比(53.79±0.47)个月, t=21.357, P<0.01];此外, KEGG分析结果表明, 细胞经低氧处理后β-catenin通路被预测为显著激活;Western blot结果示低氧组细胞核内β-catenin的表达量较常氧组显著升高(0.89±0.06比0.42±0.02, t=6.241, P<0.05);与低氧组比较, 低氧下过表达RSPO3后24、36、48 h后细胞的吸光度值显著降低(0.43±0.03比0.32±0.02, t=4.458;0.51±0.01比0.39±0.02, t=3.267;0.66±0.03比0.49±0.04, t=4.103;P<0.05), 而在低氧处理同时上调RSPO3表达后核内β-catenin的水平却明显降低(0.93±0.05比0.38±0.07, t=8.164, P<0.05)。结论低氧环境下BT-474细胞可能通过抑制RSPO3的表达, 继而活化β-catenin通路促进乳腺癌细胞的增殖能力。

• 单位
  青海大学; 青海大学附属医院