MTERF2在人子宮頸癌細胞株中的表達及對細胞增殖、遷移和侵襲的影響

李素芬，王唯斯，孫美濤，梅雯，自加吉，張若鵬，熊偉

1. 大理大學 基礎醫(yī)學院，云南 大理671000；2. 杭州醫(yī)學院 基礎與法醫(yī)學院，浙江 杭州311300；3. 大理大學 第一附屬醫(yī)院生殖醫(yī)學科，云南 大理671000

線粒體轉(zhuǎn)錄終止因子2（mitochondrial transcription termination factor 2，MTERF2），又名線粒體轉(zhuǎn)錄終止因子樣蛋白（mitochondrial transcription termination factor-like protein，MTERFL）或線粒體轉(zhuǎn)錄終止因子結(jié)構(gòu)域3（mitochondrial transcription termination domain containing 3，MTERFD3）。該基因最早由Chen 等在比較血清培養(yǎng)和血清饑餓的人類成纖維細胞表達譜差異時首次克隆和鑒定，是線粒體轉(zhuǎn)錄終止因子基因超家族的成員[1-2]。人MTERF2 基因定位于染色體12q23.3，含有4 個外顯子，存在2 個不同的轉(zhuǎn)錄本，其完整的轉(zhuǎn)錄本1（GenBank:NM_001033050.2）對應的全長cDNA 為1790 bp[3]。人MTERF2 蛋白質(zhì)由385 個氨基酸殘基組成，定位于線粒體，是一個血清饑餓誘導的蛋白質(zhì)[4]。Pellegrini 等的研究表明，哺乳動物MTERF2 蛋白是線粒體類核的重要組成成分[5]。動物實驗表明，哺乳動物MTERF2 蛋白主要在大腦、心臟、肝臟和腎臟等新陳代謝較旺盛的組織中高表達，而在其他組織中表達水平相對較低，表明它是一個典型的線粒體蛋白質(zhì)[6]。國內(nèi)外的不同研究均表明，MTERF2 與線粒體DNA（mitochondrial DNA，mtDNA）的結(jié)合沒有序列特異性，且MTERF2 基因過表達能顯著抑制mtDNA 的復制和轉(zhuǎn)錄水平[7-9]。我們前期研究發(fā)現(xiàn)，相較于正常子宮頸組織，MTERF2 基因在子宮頸癌組織中低表達[10]。然而，目前MTERF2 對體外培養(yǎng)的人類子宮頸癌細胞株惡性生物學行為的影響及其機制尚未明確。在前期工作基礎上，本研究旨在闡明MTERF2 基因在體外培養(yǎng)的人類正常子宮頸上皮細胞株（End1/E6E7）和子宮頸癌細胞株（HeLa、SiHa、C-33A、C4-1、CaSki）中的表達情況，并分別構(gòu)建MTERF2 過表達和MTERF2 下調(diào)表達的穩(wěn)定轉(zhuǎn)染HeLa 細胞株，與對照組細胞株比較觀察，進一步探討MTERF2 基因?qū)ψ訉m頸癌HeLa 細胞增殖、細胞周期、細胞遷移和侵襲等惡性生物學行為的影響。

1 材料與方法

1.1 材料

正常宮頸上皮細胞系End1/E6E7 購自美國典型培養(yǎng)物保藏中心（ATCC）；子宮頸癌HeLa、Si-Ha、C-33A、C4-1、CaSki 細胞株購自中國科學院典型培養(yǎng)物保藏委員會細胞庫（上海）；p3×FLAG-CMV-14 質(zhì)粒，MTERF2-pFLAG 重組表達質(zhì)粒，pSi-MTERF2-1、pSi-MTERF2-2 和pSi-NK 對照質(zhì)粒（含有一段與人類基因組無關(guān)的序列）由本實驗室前期構(gòu)建和保種[10-11]。

DMEM 高糖培養(yǎng)基、SFM 培養(yǎng)基、胰蛋白酶購自Gibco 公司；胎牛血清購自Hyclone 公司；細胞線粒體分離試劑盒、碘化丙啶（PI）、DMSO、DPBS、青鏈霉素溶液、BCA 蛋白濃度測定試劑盒、XTT 檢測試劑盒、DAPI、TUNEL 細胞凋亡檢測試劑盒購自Beyotime 公司；質(zhì)粒DNA 抽提試劑盒購自Omega 公 司；X-tremeGENE HP DNA 轉(zhuǎn) 染試 劑購自Roche 公司；Transwell 小室、Materigel 基質(zhì)膠購自BD 公司；SDS-PAGE 凝膠快速配制試劑盒、PVDF 膜、ECL化學發(fā)光液購自Millipore 公 司；TRIzol 試 劑、逆轉(zhuǎn)錄酶M-MLV 購 自Invitrogen 公司；All-in-one-qPCR Mix 購 自Genecopoeia 公 司；鼠抗β-actin 單抗、鼠抗周期蛋白D1 單抗、鼠抗周期蛋白B1 單抗、HRP 標記的山羊抗小鼠IgG 二抗購自Abcam 公司；鼠抗pRb（Ser807/811）蛋白單抗購自Santa Cruz 公司；鼠抗人MTERF2 多抗購自Abnova 公司；qRT-PCR 引物由昆明碩擎生物技術(shù)有限公司合成。

2720 Thermal Cycler 型PCR 擴增儀（Applied Biosystem 公司）；細胞CO2培養(yǎng)箱、Nanodrop ND-1000 超微量分光光度計、MK3 型酶標儀（Thermo Forma 公 司）；CFX96 Real-Time PCR Detection System、蛋白質(zhì)電泳儀、Trans-Blot Turbo 蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)印儀、ChemiDoc XRS+凝膠成像系統(tǒng)（Bio-Rad 公司）；FACSymphony A5 流式細胞儀（BD 公司）。

1.2 細胞培養(yǎng)與傳代

正常宮頸上皮細胞株End1/E6E7 用SFM 培養(yǎng)基培養(yǎng)，子宮頸癌HeLa、SiHa、C-33A、C4-1 細胞株用DMEM 高糖完全培養(yǎng)基培養(yǎng)，人宮頸癌腸轉(zhuǎn)移CaSki 細胞株用RPMI-1640 完全培養(yǎng)基培養(yǎng)。培養(yǎng)條件均為37℃、5% CO2、飽和濕度。當細胞匯合度達80%時，用PBS 洗滌1 次，加入0.25%胰酶、0.02% EDTA 消化細胞1 min，按1∶2 分別轉(zhuǎn)移至新的培養(yǎng)瓶中，每2 d 換液一次，3 d 進行傳代，取對數(shù)生長期細胞進行試驗。

1.3 穩(wěn)定轉(zhuǎn)染HeLa細胞株的構(gòu)建

用6 孔板培養(yǎng)HeLa 細胞，待細胞匯合度達到80%時進行細胞轉(zhuǎn)染。實驗分組包括空白對照組［未轉(zhuǎn)染的HeLa 細胞（wild-type，WT）］、陰性對照組［轉(zhuǎn)染p3×FLAG-CMV-14 或pSi-NK 的HeLa 細胞（non-target，NT）］、過表達組［轉(zhuǎn)染MTERF2-pFLAG（overexpression，OE）］、干擾組1［轉(zhuǎn)染pSi-MTERF2-1 的HeLa 細胞（knock down-1，KD-1）］、干 擾 組2［轉(zhuǎn) 染pSi-MTERF2-2 的HeLa 細 胞（knock down-2，KD-2）］。采 用X-tremeGENE HP DNA 試劑進行細胞轉(zhuǎn)染，取X-tremeGENE HP DNA 轉(zhuǎn)染試劑5 μL，每孔轉(zhuǎn)染2.5 μg 質(zhì)粒。繼續(xù)培養(yǎng)4～6 h 后補充10%胎牛血清，培養(yǎng)48 h后，MTERF2 過表達細胞株用1 μg/mL G418 篩選14 d 得到陽性克隆，MTERF2 干擾表達細胞株用嘌呤霉素篩選14 d 得到陽性克隆，分別挑選陽性克隆繼續(xù)培養(yǎng)獲得穩(wěn)定轉(zhuǎn)染細胞株。

1.4 qRT-PCR檢測穩(wěn)定轉(zhuǎn)染HeLa細胞株的MTERF2 mRNA表達水平

收集各組細胞沉淀，加入1 mL TRIzol 試劑，一步法提取細胞總RNA 并測定RNA 濃度。用逆轉(zhuǎn)錄酶M-MLV 將mRNA 逆轉(zhuǎn)錄成cDNA。內(nèi)參照GAPDH 基因和MTERF2 基因擴增的引物序列見表1。用All-in-one qPCR Mix 試劑盒進行qRTPCR。參照文獻方法[12]，用公式2-ΔΔCt檢測MTERF2基因mRNA 的相對表達量。實驗重復3 次。

表1 qRT-PCR引物序列

1.5 Western印跡檢測細胞內(nèi)蛋白質(zhì)表達水平

收集各組細胞沉淀，用D-PBS 洗2 次，加入含蛋白酶抑制劑PMSF 的細胞裂解液提取總蛋白，95℃水浴加熱10 min，置于冰上，用BCA 試劑盒進行蛋白質(zhì)定量。將預制的SDS-PAGE 膠固定于電泳裝置上，加入電泳緩沖液，再加入變性后的50 μg 蛋白質(zhì)樣品，100 V 恒壓電泳，樣品進入分離膠后，改變電壓至80 V，直至樣品指示劑遷移至分離膠底部。恒壓65 V 轉(zhuǎn)膜2 h。5%脫脂奶粉室溫封閉2 h，分別用不同的一抗于4℃孵育過夜；TBST 洗膜3 次，每次10 min；用對應的二抗室溫搖床孵育2 h；TBST 洗膜3 次，每次10 min；加入ECL 化學發(fā)光試劑，在凝膠成像系統(tǒng)中進行圖像采集，用Image Lab 5.2.1 軟件計算條帶灰度值。實驗重復3 次，分析各組細胞蛋白質(zhì)的相對表達量。

1.6 XTT法檢測HeLa細胞的增殖

每組設置3 個復孔，分別培養(yǎng)0、24、48、72、96、120 h 后，每孔加入50 μL XTT 溶液；用鋁箔包裹培養(yǎng)板，37℃孵育4 h；每孔加入150 μL DMSO，置搖床上低速振蕩10 min，溶解殘留的甲臜結(jié)晶；用酶標儀檢測D450nm值并繪制細胞生長曲線。實驗重復3 次。

1.7 流式細胞術(shù)檢測細胞周期

常規(guī)消化并收集對數(shù)期各組細胞，計數(shù)細胞；PBS 洗滌2 次，用70%冷乙醇于4℃固定超過24 h；PBS洗去乙醇，加 入50 μg/mL RNA 酶，37℃作用30 min；PBS 洗滌2 次，加入100 μg/mL PI，4℃避光作用30 min；流式細胞儀檢測細胞周期，激發(fā)波長488 nm，發(fā)射光波長大于630 nm，計數(shù)20 000 個細胞。用Cellquest 軟件分析熒光強度直方圖，統(tǒng)計不同處理下各時相細胞所占比例，分析細胞周期G0/G1、S、G2/M 不同時相分布情況。實驗重復3 次。

1.8 平板克隆形成實驗

將處于對數(shù)生長期的各組HeLa 細胞用胰酶消化并吹打成單細胞懸液，計數(shù)細胞，以5000/孔接種于6 孔板，每組設3 個復孔。于37℃、5% CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)2 周，棄去培養(yǎng)基，PBS 沖洗3 次，4%多聚甲醛固定15 min，結(jié)晶紫染色30 min，流水沖洗，干燥，掃描儀采集圖片后用Image J 軟件分析計數(shù)，最后計算克隆形成率:克隆形成率（%）=克隆數(shù)/接種細胞數(shù)×100%。實驗重復3 次。

根據(jù)文獻[22]取α=α′=β=β′=0.88,λ=λ′=2.25，依據(jù)式(6)～式(7)計算雙邊主體的前景值，構(gòu)建前景值矩陣，其中[V(Rij)]M×N和[V(Lij)]M×N分別為云服務需求企業(yè)和云服務供給企業(yè)的前景值矩陣，具體如下：

1.9 細胞劃痕實驗

常規(guī)消化各組細胞并接種于6 孔板中，待細胞生長至單層100%融合即可行細胞遷移實驗。用高壓滅菌的100 μL 移液槍尖垂直培養(yǎng)皿底部做劃痕，PBS 洗滌2 次，加入無血清培養(yǎng)基2 mL，在37℃、5% CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，于0、6、12、24 h分別取樣，拍照。實驗重復3 次。

1.10 Transwell遷移實驗和侵襲實驗

1.10.1 細胞遷移實驗 各組細胞于生長旺盛期消化制成單細胞懸液，用無血清培養(yǎng)基洗滌3 次后重懸，調(diào)整細胞密度為1×106～5×106/mL。每個Transwell 小室（8 μm）上腔內(nèi)加入100 μL 制備的細胞懸液，下腔內(nèi)加入500 μL 含15%胎牛血清的培養(yǎng)基，于37℃、5% CO2培養(yǎng)箱中孵育24～48 h；取出小室，PBS 洗滌2 次，4%多聚甲醛固定30 min；用Giemsa 染液（1∶9）室溫染色30 min，PBS洗滌2 次，擦干；顯微鏡下觀察計數(shù)細胞，拍照。實驗重復3 次。

1.10.2 細胞侵襲實驗 Transwell 小室實驗前須經(jīng)Matrigel 包被。Matrigel 于4℃冰箱過夜呈液態(tài)備用；將Matrigel 與無血清培養(yǎng)基1∶7 稀釋后包被Transwell 小室（8 μm）底部聚碳酸醋膜，于37℃、5% CO2培養(yǎng)箱中孵育4～6 h 至包被層凝固。其余步驟同遷移實驗。用0.1%結(jié)晶紫染液室溫染色30 min。實驗重復3 次。

1.11 流式細胞術(shù)檢測細胞凋亡

收集對數(shù)期各組細胞，用預冷的PBS 洗滌2次，用1×結(jié)合緩沖液將細胞制成1×106/mL 的懸液，分別加入5 μL AnnexinⅤ-FITC 和5 μL PI，室溫避光孵育10 min，用流式細胞儀對染色的細胞進行檢測。實驗重復3 次。

1.12 統(tǒng)計學方法

采用SPSS 21.0 和Graphpad Prism 7.0 軟件進行統(tǒng)計學分析和繪圖，計量資料結(jié)果用x±s表示，組間均數(shù)比較采用獨立樣本t檢驗，P＜0.05 表示差異具有統(tǒng)計學意義，P＜0.01 表示差異極顯著。

2 結(jié)果

2.1 正常子宮頸上皮細胞和子宮頸癌細胞株中MTERF2 mRNA和蛋白質(zhì)表達差異

圖1 MTERF2 蛋白及mRNA 在正常子宮頸上皮細胞株和子宮頸癌細胞株中的表達水平

2.2 穩(wěn)定過表達或干擾敲低MTERF2表達的宮頸癌HeLa細胞株的鑒定

qRT-PCR 結(jié)果顯示，與對照組（WT 和NT組）相比，穩(wěn)定過表達MTERF2（OE 組）HeLa 細胞中MTERF2 mRNA 表達水平為2.61±0.578 倍；干擾敲低MTERF2（KD-1 組和KD-2 組）HeLa 細胞中MTERF2 表達水平分別下降至40.32%和24.85%（圖2）。結(jié)果說明，穩(wěn)定轉(zhuǎn)染過表達和干擾敲低MTERF2 基因的HeLa 細胞株均構(gòu)建成功。

圖2 穩(wěn)轉(zhuǎn)HeLa 細胞株中MTERF2 mRNA 的表達水平

2.3 MTERF2對宮頸癌HeLa細胞增殖的影響

XTT 實驗結(jié)果顯示，穩(wěn)定過表達MTREF2 的細胞生長明顯被抑制，且差異極顯著（P＜0.01）；而穩(wěn)定轉(zhuǎn)染pSi-MTERF2-1 和pSi-MTERF2-2 質(zhì)粒的細胞與WT 對照組和NT 對照組相比生長速度略有上升，但組間差異并無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）（圖3）。此外，細胞增殖力在兩對照組之間差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。

圖3 XTT 檢測MTERF2 基因?qū)毎鲋车挠绊?/p>

2.4 平板克隆形成實驗

平板克隆形成實驗結(jié)果（表2）顯示，在不同處理組中，過表達組HeLa 細胞克隆形成數(shù)目較WT 和NT 組顯著減少，且差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。而干擾敲低組HeLa 細胞克隆形成數(shù)目有所增加。細胞平板克隆形成能力在兩對照組之間差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。

表2 平板克隆形成實驗檢測MTERF2基因?qū)eLa細胞增殖能力的影響（n=3）

2.5 流式細胞術(shù)分析MTERF2對HeLa細胞周期的影響

流式細胞術(shù)結(jié)果顯示，與WT 組和NT 組細胞相比，穩(wěn)定過表達MTERF2 基因的HeLa 細胞出現(xiàn)明顯的G1/S 期阻滯，subG1 期細胞有所增加，但未有明顯的凋亡峰出現(xiàn)。而穩(wěn)定干擾MTERF2 的HeLa 細 胞G0/G1 期有 所減 少，S 期和G2/M 期 細胞總量有所增加，表明下調(diào)MTERF2 后細胞能順利通過G1/S 控制點，細胞周期未出現(xiàn)阻滯（圖4）。

2.6 MTERF2對周期蛋白D1、B1及pRb蛋白表達水平的影響

Western 印跡結(jié)果顯示，與NT 對照組細胞相比，穩(wěn)定過表達MTERF2 基因的HeLa 細胞中周期蛋白D1 的水平明顯下降，pRb 蛋白的磷酸化水平也顯著下降，同時周期蛋白B1 表達水平也有所下降。而穩(wěn)定轉(zhuǎn)染pSi-MTERF2-1 或pSi-MTERF2-2敲低MTERF2 基因表達的HeLa 細胞中，周期蛋白D1 和B1 的水平與NT 對照組相比無顯著差異，pRb 蛋白的磷酸化水平也無明顯變化（圖5）。

圖4 流式細胞術(shù)檢測MTERF2 基因?qū)毎芷诘挠绊?/p>

圖5 Western 印跡檢測MTERF2 基因?qū)χ芷诘癉1、B1 和Rb 蛋白表達水平的影響

2.7 細胞劃痕實驗

細胞劃痕實驗顯示，MTERF2 過表達組HeLa細胞的遷移速度較陰性及空白對照組均明顯減慢（P＜0.01）；而干擾敲低組HeLa 細胞的遷移速度較陰性及空白對照組均明顯增快，在24 h 時差異最為顯著（P＜0.01）。細胞遷移力在兩對照組之間差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）（圖6）。

圖6 細胞劃痕實驗檢測MTERF2 對HeLa 細胞遷移力的影響

2.8 Transwell小室實驗檢測細胞遷移與細胞侵襲能力

通過Transwell 小室實驗，測定MTERF2 過表達組、干擾敲低組及對照組細胞侵襲和遷移能力的差異，結(jié)果見圖7。細胞遷移實驗結(jié)果表明，MTERF2 過表達組HeLa 細胞穿膜細胞數(shù)目明顯少于陰性及空白對照組（P＜0.01）；MTERF2 干擾敲低組HeLa 穿膜細胞數(shù)目明顯多于陰性及空白對照組（P＜0.01），細胞遷移力在兩對照組之間的差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。細胞侵襲實驗結(jié)果同樣表明，過表達組HeLa 細胞穿透Matrigel 層侵襲至Transwell 下室的細胞數(shù)目明顯少于陰性及空白對照組（P＜0.05）；干擾組細胞穿透Matrigel 層侵襲至Transwell 下室的細胞數(shù)目明顯增多（P＜0.05），而兩對照組中細胞侵襲力無顯著差異（P＞0.05）。

2.9 細胞凋亡

各組HeLa 細胞經(jīng)AnnexinⅤ和PI 雙染后，用流式細胞術(shù)分析檢測細胞凋亡情況，WT、NT、OE、KD-1、KD-2 組細胞早期凋亡率分別為（4.57±0.51）%、（4.63±0.53）%、（5.37±0.73）%、（7.09±0.82）%、（7.61±0.93）%（圖8）。以上結(jié)果顯示，在子宮頸癌HeLa 細胞中過表達或干擾敲低MTERF2 基因的表達后，HeLa 細胞凋亡情況均沒有發(fā)生顯著變化（P＞0.05），提示MTERF2 基因可能不參與子宮頸癌細胞凋亡的調(diào)控。

圖8 流式細胞術(shù)檢測MTERF2 基因?qū)eLa 細胞凋亡的影響

3 討論

線粒體轉(zhuǎn)錄終止因子是一類由核基因編碼且高度保守的mtDNA 結(jié)合蛋白，在線粒體基因復制、轉(zhuǎn)錄與翻譯中發(fā)揮調(diào)控作用[13]。MTERF 蛋白家族廣泛存在于后生動物與植物中，而在真菌中尚未發(fā)現(xiàn)同源蛋白質(zhì)，推測真菌在早期進化過程中丟失了MTERF 基因[14-15]。定位于線粒體和存在不定重復數(shù)的MTERF 基序（由30 個氨基酸折疊而成的亮氨酸拉鏈結(jié)構(gòu)），是MTERF 蛋白家族的主要特征[16]。生物信息學分析發(fā)現(xiàn)，MTERF2 與MTERF1 在氨基酸序列上有52%的同源性和29%的一致性，并含有與MTERF1 相同的結(jié)構(gòu)域[2]。研究發(fā)現(xiàn)，MTERF2 蛋白是非序列特異性的mtDNA結(jié)合蛋白，而且是哺乳動物線粒體類核組成成分，在細胞內(nèi)的表達水平約為線粒體轉(zhuǎn)錄因子A（mitochondrial transcription factor A，TFAM）表達水平的5%左右[5]。目前，MTERF2 在體外培養(yǎng)的子宮頸癌細胞中表達水平及其對子宮頸癌細胞惡性生物學行為的影響尚未見報道。

本研究中，我們首先比較了MTERF2 基因在體外培養(yǎng)的人類正常子宮頸上皮細胞株和子宮頸癌細胞株中的表達情況，Western 印跡和qRTPCR結(jié)果均顯示，MTERF2蛋白及mRNA在各種不同的子宮頸癌細胞株中的表達水平均顯著低于正常宮頸上皮細胞株。在此基礎上，進一步構(gòu)建了穩(wěn)定過表達和干擾敲低MTERF2 基因表達的HeLa 細胞株，并 通過qRT-PCR 檢測MTERF2 表達水平。結(jié)果顯示，與兩對照組（WT 和NT 組）相比，OE 組細胞MTERF2 在mRNA 水平的表達明顯增高，而KD 組細胞MTERF2 在mRNA 水平的表達受到顯著抑制。以上結(jié)果說明，穩(wěn)轉(zhuǎn)過表達和干擾敲低MTERF2 基因的HeLa 細胞株均構(gòu)建成功。接著，我們分別采用XTT 實驗、平板克隆形成實驗和流式細胞術(shù)分析細胞增殖和細胞周期情況。在MTT 實驗中，穩(wěn)定過表達MTERF2 的HeLa 細胞在48 h 后生長速度顯著下降，干擾敲低MTERF2 的細胞增殖速度略有增加，但組間差異不顯著。平板克隆形成實驗顯示，穩(wěn)定過表達MTERF2 的HeLa 細胞集落顯著減少，干擾敲低MTERF2 的細胞在轉(zhuǎn)染后細胞集落有所增加，但組間差異不顯著。流式細胞術(shù)分析顯示，穩(wěn)定過表達MTERF2 的HeLa 細胞G0/G1 期比例顯著增加，處于S 期的細胞比例減少，提示細胞周期出現(xiàn)G0/G1 期阻滯；而穩(wěn)定敲低MTERF2 的表達后，G0/G1 期細胞減少，S 和G2/M 期細胞增多，表明細胞周期未出現(xiàn)阻滯，細胞仍然處在良好的增殖狀態(tài)。同時，采用Western 印跡對各組細胞周期蛋白D1 和B1 的水平進行檢測，也發(fā)現(xiàn)MTERF2 過表達的HeLa 細胞周期蛋白D1 水平較對照組細胞明顯下降，而MTERF2 表達下調(diào)的細胞在同一時段的周期蛋白D1 和B1 水平無顯著變化。以上實驗結(jié)果提示MTERF 基因可能是一個抑制細胞生長的基因。已有文獻報道，當HL-60 細胞內(nèi)ATP含量下降使細胞周期蛋白D1 表達下調(diào)并出現(xiàn)細胞周期阻滯[16]。當細胞ATP 水平下降程度較低時，會引起細胞G0/G1 期阻滯；當ATP 水平進一步下降到較高程度時，會同時引起G0/G1 和G2/M 期阻滯[17]。還有研究表明，細胞中ATP 水平下降會使周期蛋白D1 的286 位蘇氨酸的磷酸化水平增加，導致周期蛋白D1 在蛋白酶體的降解速率增加[18]。我們前期研究結(jié)果提示，過表達MTERF2基因能顯著抑制線粒體DNA 的復制和轉(zhuǎn)錄水平，進而影響線粒體編碼呼吸鏈上復合物亞基的生物合成，導致細胞內(nèi)呼吸鏈復合體酶活性和氧化磷酸化水平降低，從而導致細胞ATP 含量減少。由此，我們推測MTERF2 基因?qū)毎鲋车挠绊懣赡苁桥c其調(diào)節(jié)氧化磷酸化活性和細胞ATP 水平的變化相互關(guān)聯(lián)的，MTERF2 通過調(diào)控線粒體基因表達來影響線粒體編碼的呼吸鏈復合體的組裝，從而影響了細胞氧化磷酸化水平和細胞內(nèi)ATP 的生成。細胞內(nèi)ATP 的減少使周期蛋白D1表達水平和Rb 基因磷酸化水平下降，導致細胞周期出現(xiàn)G0/G1 期阻滯，最終抑制細胞生長增殖。

侵襲轉(zhuǎn)移是惡性腫瘤特有的生物學特征，是指腫瘤細胞脫離原發(fā)部位，侵犯周圍正常組織，并通過各種方式轉(zhuǎn)運至其他靶組織或器官繼續(xù)生長，最終形成與原發(fā)腫瘤相同性質(zhì)腫瘤的過程[19]。腫瘤要完成侵襲轉(zhuǎn)移需要腫瘤細胞與細胞外基質(zhì)（extracellular matrix，ECM）的異質(zhì)黏附、降解ECM 并穿透移行，這就形成了一系列相互關(guān)聯(lián)的過程[20]。本研究采用細胞劃痕和Transwell 小室實驗測定不同處理組HeLa 細胞侵襲、遷移力的差異。實驗結(jié)果顯示，OE 組HeLa 細胞侵襲和遷移力都顯著減弱；KD組HeLa 細胞侵襲和遷移力都顯著增強，且較NT 對照組和WT 對照組差異顯著，而兩對照組HeLa 細胞之間及遷移能力均無顯著差異。這一結(jié)果提示，MTERF2 基因可能對宮頸癌HeLa 細胞的遷移和侵襲能力具有一定的抑制作用。此外，通過流式細胞術(shù)檢測發(fā)現(xiàn)，在HeLa 細胞中過表達或干擾敲低MTERF2 表達并不會造成細胞凋亡，說明MTERF2基因可能沒有參與調(diào)控細胞凋亡相關(guān)過程，且提示MTERF2 對細胞存活可能并不是一個必需基因。

綜上所述，本研究中我們發(fā)現(xiàn)MTERF2 mRNA 及蛋白質(zhì)在各種不同的子宮頸癌細胞株中的表達水平均低于正常宮頸上皮細胞株。我們還構(gòu)建了過表達或干擾敲低表達MTERF2 的穩(wěn)定轉(zhuǎn)染HeLa 細胞株，通過與對照組對比觀察子宮頸癌HeLa 細胞生物學行為的改變，結(jié)果表明MTERF2 基因參與調(diào)控子宮頸癌細胞增殖、遷移、侵襲及細胞周期，提示MTERF2 基因在子宮頸癌細胞中發(fā)揮類似抑癌基因的功能。