余浩洋, 欧云生, 钟申熹, 左 强, 陈艳阳, 徐 帅, 李远强
目的 :研究沉默 X 盒结合蛋白 1(X-box binding protein 1,XBP1)表达在焦脱镁叶绿酸 -α 甲酯(pyropheophorbide-α methyl ester,MPPα)介导的光动力疗法(photodynamic therapy,PDT)(MPPα-PDT)处理人骨肉瘤 HOS 细胞中的作用,并探讨其可能的机制。
方法 :MPPα-PDT 作用于 HOS 细胞 6、12 和 24 h 后,用蛋白质印迹法检测肌醇依赖酶 1α(inositol-requiring enzyme 1α,IRE1α)-XBP1 通路中相关蛋白 IRE1α 和 XBP1 的表达水平。采用脂质体转染法将特异性针对 XBP1 基因的 siRNA 转入 HOS 细胞,然后再行 MPPα-PDT 处理。实验分为空白对照组、siRNA- 阴性对照(negative control,NC)组、siRNA-XBP1 组、MPPα-PDT 组和 MPPα-PDT + siRNA-XBP1 组,分别用实时荧光定量 PCR 法和蛋白质印迹法检测各组细胞中 XBP1 mRNA 和蛋白的表达水平;CCK-8 法检测细胞的增殖活性;FCM 法检测细胞的凋亡率,蛋白质印迹法检测凋亡相关蛋白剪切型 -caspase 3(cleaved-caspase 3)和剪切型 - 聚 ADP- 核糖聚合酶(cleaved-poly ADP-ribose polymerase,cleaved-PARP)的表达水平;最后采用 DCFH-DA 探针染色法检测细胞内活性氧(reactive oxygen species,ROS)的含量以及蛋白质印迹法检测抗氧化相关蛋白过氧化氢酶(Catalase)和超氧化物歧化酶 1(superoxide dismutase 1,SOD1)的表达水平。
结果 : 经 MPPα-PDT 诱导,HOS 细胞中 IRE1α 和 XBP1 蛋白的表达水平均上调(P 值均 < 0.05)。siRNA-XBP1 可抑制 HOS 细 胞 中XBP1 mRNA 和蛋白的表达水平(P 值均< 0.01)。沉默 XBP1 表达可降低 HOS 细胞的增殖活性(P < 0.05),促进细胞凋亡并上调凋亡相关蛋白 cleaved-caspase 3 的表达水平(P < 0.05),下调抗氧化相关蛋白 Catalase 和 SOD1 的表达水平(P < 0.05)。与 MPPα-PDT 组相比,MPPα-PDT + siRNA-XBP1 组细胞增殖活性降低(P < 0.01),凋亡率增高(P < 0.05),凋亡相关蛋白 cleaved-caspase 3 和 cleaved-PARP 表达水平增高(P 值均< 0.05),细胞内 ROS 水平上调(P < 0.01),抗氧化相关蛋白 Catalase 和 SOD1 的表达水平下调(P 值均< 0.01)。
结论 :MPPα-PDT 可诱导 HOS 细胞中 IRE1α-XBP1 通路激活。沉默 XBP1 表达可抑制 HOS 细胞的增殖能力并提高其凋亡水平,同时增强 HOS 细胞对 MPPα-PDT 的敏感性,其机制可能与上调细胞内 ROS 水平以及下调抗氧化分子的表达水平相关。