銅離子代謝結構域包含體1對膠質瘤細胞增殖與凋亡的作用與機制研究

阮東+郭麗蕊+王芳+袁凡恩+陳謙學+劉寶輝

[摘要] 目的 探討銅離子代謝結構域包含體1（COMMD1）在膠質瘤細胞U87中的作用及機制。 方法 使用siRNA敲低U87細胞內COMMD1的表達量，使用CCK8檢測細胞增殖能力，流式細胞術檢測細胞凋亡率，免疫印跡技術檢測p65、cleaveage-caspase3及BAD蛋白表達量。 結果 CCK-8結果顯示，0、1、2、3 d時siNC組U87細胞活力為（0.401±0.001）、（0.452±0.002）、（0.621±0.002）、（0.823±0.003），siCOMMD1組為（0.402±0.000）、（0.510±0.001）、（1.021±0.002）、（1.612±0.002），兩組相比，在2、3 d時細胞活力差異有統(tǒng)計學意義（P < 0.05）。流式細胞術結果顯示，兩組細胞凋亡率為（7.121±0.520）%和（2.214±0.325）%，siNC組高于siCOMMD1組，差異有統(tǒng)計學意義（P < 0.05）。Western blot結果顯示，下調COMMD1后，p65蛋白表達增加40.132%，BAD表達量增加90.157%，cleaveage-caspase3表達減少56.169%。 結論 COMMD1可以調節(jié)膠質瘤細胞U87的凋亡與增殖。

[關鍵詞] 銅離子代謝結構域包含體1；增殖；凋亡

[中圖分類號] R739.4 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673-7210（2017）10（b）-0004-04

The effect of copper metabolism domain containing 1 in U87 cells proliferation and apoptosis and mechanism study

RUAN Dong1 GUO Lirui2 WANG Fang2 YUAN Fan′en2 CHEN Qianxue2▲ LIU Baohui2▲

1.Department of Neurological Surgery， the First Affiliated Hospital of Hubei University of Science and Technology Xianning Central Hospital， Hubei Province， Xianning 437100， China； 2.Department of Neurological Surgery， Renmin Hospital of Wuhan University， Hubei Province， Wuhan 430060， China

[Abstract] Objective To study the biological function of copper metabolism domain containing 1（COMMD1） in glioma cells U87 and its mechanism. Methods siRNA transfection was applied to knock down COMMD1 expression in U87 cells. CCK-8 and flow cytometry analysis were employed to examine glioma cells proliferation and apoptosis after COMMD1 was knocked down. Western blot was used to detect the expression of p65， cleaveage-caspase3 and BAD levels. Results Data showed that when COMMD1 was knocked down by siCOMMD1， the CCK8 results of siCOMMD1 were （0.402±0.000）， （0.510±0.001）， （1.021±0.002）， （1.612±0.002）， while the CCK8 results of siNC were （0.401±0.001）， （0.452±0.002）， （0.621±0.002）， （0.823±0.003） at 0， 1， 2， 3 d； there were significantly differences in cell viabilities between the two group at 2 d and 3 d （P < 0.05）. Flow cytometry analysis results showed that the apoptosis rate of cells in siCOMMD1 group and siNC group was （2.214±0.325）% and （7.121±0.520）%， there was significantly difference between the two group （P < 0.05）. Western blot results showed that the expression of p65 and BAD increased 40.132% and 90.157%， cleaveage-caspase3 decreased 56.169% when COMMD1 was knocked down. Conclusion COMMD1 can regulate U87 cells apoptosis and proliferation.

[Key words] Copper metabolism domain containing 1； Proliferation； Apoptosisendprint

膠質瘤是成人中樞神經(jīng)系統(tǒng)最常見最致命的原發(fā)性惡性腫瘤，具有高發(fā)病率、高死亡率和預后差的特點[1- 2]，尤其是膠質母細胞瘤，其中位生存時間不足1年，主要是因為膠質瘤具有異常增殖、侵襲和抗凋亡的特點[3-5]，而機制尚不清楚。目前認為，膠質瘤治療效果的提高依賴于對其分子機制的進一步研究[6-7]。本研究通過siRNA轉染人腦膠質瘤細胞U87來敲低COMMD1的表達，研究膠質瘤異常增殖與凋亡的機制，對于探討膠質瘤發(fā)生機制，進而提高膠質瘤治療效果有重要意義。

1 資料與方法

1.1 細胞培養(yǎng)及siRNA轉染

人膠質母細胞瘤細胞系U87購自中國科學院上海細胞庫。本實驗所使用的靶向COMMD1 siRNA及對照（si Negative control，siNC）均購自上海吉瑪基因。詳細細胞培養(yǎng)及轉染方法參考文獻[8-9]。

1.2 熒光定量PCR及免疫印跡實驗

anti-COMMD1、anti-p65、anti-cleaveage-caspase3、anti-BAD及anti-GAPDH均購自Santa Cruze。具體實驗方法參考文獻[10]。熒光定量PCR結果使用公式2-ΔΔCt進行計算。

1.3 Cell Counting Kit-8（CCK8）及流式細胞術

具體實驗方法參考文獻[11]。CCK8結果計算方法為測試組CCK8值-空白組CCK8值，空白組為無腫瘤細胞，只加入培養(yǎng)基。

1.4 統(tǒng)計學方法

采用SPSS 18.0統(tǒng)計學軟件進行數(shù)據(jù)分析，計量資料數(shù)據(jù)用均數(shù)±標準差（x±s）表示，兩組間比較采用t檢驗；以P < 0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 轉染siCOMMD1對U87細胞COMMD1 mRNA表達量的影響

熒光定量PCR結果顯示，siNC組與siCOMMD1組U87細胞COMMD1 mRNA相對表達量分別為1、0.271±0.022，兩組相比，差異有統(tǒng)計學意義（P < 0.05）。見圖1。

2.2 下調COMMD1對膠質瘤細胞U87增殖的影響

CCK-8結果顯示，在0、1、2、3 d時siNC組的U87細胞活力為（0.401±0.001）、（0.452±0.002）、（0.621±0.002）、（0.823±0.003）；siCOMMD1組的U87細胞活力為（0.402±0.000）、（0.510±0.001）、（1.021±0.002）、（1.612±0.002），兩組相比，在2、3 d時細胞活力差異有統(tǒng)計學意義（P < 0.05）。見圖2。

2.3 下調COMMD1對膠質瘤細胞U87凋亡的影響

流式細胞術結果顯示，siNC組的U87細胞凋亡率為（7.121±0.520）%，siCOMMD1組細胞凋亡率為（2.214±0.325）%，兩組相比差異有統(tǒng)計學意義（P < 0.05）。見圖3。

2.4 下調COMMD1對凋亡相關蛋白及p65表達量的影響

免疫印跡結果顯示，下調COMMD1后，siCOMMD1組p65蛋白表達增加40.132%，BAD表達量增加 90.157%，cleaveage-caspase3表達減少56.169%。見圖4。

3 討論

COMMD家族蛋白作為體內許多生理功能的調控因子，對于維持細胞穩(wěn)態(tài)有著重要的作用，其與人體的生物學特性有著密切聯(lián)系[12-14]。COMMD1是COMMD家族的一個重要成員，可以通過參與泛素-蛋白酶體通路調節(jié)銅代謝、NF-κb通路活性、細胞周期等，在腫瘤的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用[15]。有研究表明，上調核內COMMD1表達可以增強宮頸癌細胞對順鉑的敏感性[7]，但其在膠質瘤中的作用尚不清楚。本研究結果顯示，U87細胞中敲低COMMD1，細胞增殖能力在2、3 d時明顯增強，兩組差異有統(tǒng)計學意義（P < 0.05），提示敲低COMMD1可以提高細胞增殖能力。而流式細胞術結果顯示，敲低COMMD1后，細胞凋亡率明顯降低，兩組比較差異有統(tǒng)計學意義（P < 0.05），提示在膠質瘤中COMMD1可能為抑癌基因，表達降低可以促進細胞增殖，抵抗細胞凋亡。雖然目前尚無COMMD1在膠質瘤中是抑癌基因的報道，但已經(jīng)有文獻報道，在B淋巴細胞中，COMMD1低表達是預后差的重要原因[16]。在肝癌中，COMMD1與腫瘤分化程度及發(fā)展有關，可為判斷病理分級及臨床分期提供參考[17]。在成神經(jīng)細胞瘤，COMMD1可以抑制細胞的生長[18]，卵巢癌中可以提高對順鉑的敏感性[19]。雖然不能從COMMD1在肝癌、成神經(jīng)細胞瘤及卵巢癌中是抑癌基因推斷出其在膠質瘤中也是抑癌基因，但以上結果，至少從側面支持本研究觀點。

COMMD1在膠質瘤中調節(jié)細胞增殖和凋亡的機制尚未見相關報道，但已有文獻報道COMMD1可以通過泛素化途徑調節(jié)p65的表達，進而調節(jié)NF-κB信號通路[15]。在成神經(jīng)細胞瘤中，其可以通過促進NF-κB信號通路的p65降解，從而抑制NF-κB信號通路[18]。本研究結果顯示：在膠質瘤細胞U87中，敲低COMMD1，NF-κB信號通路的重要蛋白p65表達量明顯升高，提示COMMD1可以激活NF-κB信號通路。而NF-κB信號通路在膠質瘤中發(fā)揮重要作用，抑制NF-κB信號通路活性可以促進膠質瘤細胞的凋亡，抑制膠質瘤細胞的增殖[20-22]。據(jù)此推測，COMMD1可能是通過抑制NF-κB信號通路抑制細胞增殖和促進細胞凋亡的。

總之，本研究發(fā)現(xiàn)，敲低COMMD1，膠質瘤細胞U87的增殖能力增強，凋亡能力降低，其在膠質瘤中可能為抑癌基因，機制可能是通過調節(jié)NF-κB信號通路實現(xiàn)的。

[參考文獻]endprint

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（收稿日期：2017-07-03 本文編輯：程 銘）endprint