乳酸对人非小细胞肺癌细胞A549生物学特性影响的研究

作者：孙莉; 江源; 黄登亮; 侯静; 张耀刚; 田美媛; 李志琴; 童思贤; 姜军^*

来源：解放军医学院学报, 2023, 44(09): 1018-1024.

• 乳酸
• 非小细胞肺癌细胞
• 肺癌
• 糖酵解
• 生物学特性

背景 肿瘤的重要特征之一是代谢异常，乳酸作为代谢产物也参与肿瘤代谢。目的 探讨乳酸对非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)细胞A549糖酵解压力、增殖、迁移和周期等生物学特性的影响。方法 培养人非小细胞肺癌细胞A549，分为对照组、5 mmol/L乳酸处理组和10 mmol/L乳酸处理组。对照组不作任何处理，其他两组乳酸处理24 h后，通过Seahorse细胞代谢分析仪分析乳酸处理后A549细胞的糖酵解压力和线粒体底物选择，qPCR检测糖酵解相关基因(HK3、LDHA、LDHB、PKM)和细胞周期及迁移相关基因(CCNE1、CCND1、CCNB1、CDK2、CDH1、TWIST1、SNAI2)mRNA表达水平，Western blot检测糖酵解相关蛋白(G6PD、PKM2、HK1和LDHA)水平。利用实时无标记细胞分析(real time cellular analysis,RTCA)、流式细胞术分析乳酸对NSCLC细胞A549增殖、迁移、周期等生物学特性的影响。结果 两个乳酸处理组相较对照组糖酵解降低，糖酵解最大能力及糖酵解储备均降低且10 mmol/L乳酸处理组比5 mmol/L组降低更显著(P<0.05)，糖酵解关键酶在mRNA和蛋白水平下调。10 mmol/L乳酸处理组与对照组相比，对脂肪酸的依赖性增强，对谷氨酰胺的氧化能力减弱(P<0.05);RTCA结果显示两个乳酸处理组相较对照组细胞迁移降低，增殖能力降低，10 mmol/L乳酸处理组较5 mmol/L组增殖和迁移能力下降更为显著(P<0.05)。两个乳酸处理组CCNE1、CCND1、CCNB1、TWIST1基因m RNA水平下调，CDK2、CDH1基因mRNA水平上调。流式结果显示10 mmol/L乳酸处理组G0/G1期细胞增多(P<0.01),S期细胞数量降低(P<0.05),G2/M期细胞数量降低(P<0.05)。结论 加入外源乳酸处理后，A549细胞糖酵解能力降低，且与乳酸浓度呈负相关，细胞氧化底物变化，随着乳酸浓度的增加其细胞增殖及迁移能力显著降低，通过细胞周期结果分析后推测加入外源乳酸可能使A549细胞抑制在G1期。

• 单位
  中心实验室; 青海大学附属医院