干扰PKM2对急性白血病细胞增殖和凋亡的影响及分子机制

作者：李丽媛; 聂子元; 张小艳; 罗建民^*; 杨琳; 王茜; 王兴哲

来源：中国实验血液学杂志, 2021, 29(05): 1394-1402.

DOI：10.19746/j.cnki.issn1009-2137.2021.05.005

• PKM2
• 白血病细胞
• 糖酵解
• 细胞增殖
• 细胞凋亡

目的:探讨糖酵解酶丙酮酸激酶M2型(PKM2)对人白血病细胞HL-60增殖和凋亡的影响及其分子机制。方法:以干扰PKM2的质粒转染HL-60细胞株(si-PKM2组),同时将转染空载体的HL-60细胞设为对照组(si-Ctl组)。采用RT-q PCR和Western blot技术分别检测si-Ctl组和si-PKM2组PKM2 m RNA和蛋白水平的变化;CCK-8检测两组细胞的增殖能力;采用流式细胞术检测两组细胞周期和凋亡的变化;Western blot和RT-q PCR技术检测两组细胞中PI3K/Akt/m TOR信号通路的变化及糖酵解相关基因的表达变化,并检测两组细胞中葡萄糖消耗和乳酸生成的变化情况。过表达PKM2的细胞给予PI3K抑制剂LY294002或给予半乳糖培养后检测细胞的增殖能力、周期和凋亡的变化以及葡萄糖消耗和乳酸生成的变化。结果:干扰PKM2表达后,si-PKM2组中PKM2的m RNA (t=45.21,P<0.001)和蛋白水平(t=13.56,P<0.01)显著降低,si-PKM2组的细胞增殖能力较对照组明显下降(F=253.59,P<0.05),敲低PKM2后细胞被显著阻滞于G1期,且明显诱导了细胞的凋亡(t=56.38,P<0.05)。与对照组相比,si-PKM2组p-Akt和p-m TOR水平显著降低(t=50.23、13.51,P<0.01),葡萄糖消耗和乳酸生成显著下降(t=23.16、15.20,P<0.05)。补救实验结果显示,过表达PKM2给予PI3K抑制剂LY294002后减弱了其诱导的葡萄糖消耗和乳酸的产生(t=45.13、26.35,P<0.05),半乳糖培养过表达PKM2的HL-60细胞对细胞增殖能力(t=16.52,P>0.05)、周期及凋亡无显著影响(t=48.63,P>0.05)。结论:敲低PKM2可以抑制白血病HL-60细胞的增殖并诱导其凋亡,其分子机制可能与PKM2介导的PI3K/Akt/mTOR糖酵解轴抑制有关,提示PKM2可能作为白血病防治的一个分子靶点。

• 单位
  河北医科大学第二医院