茶黄素-3,3′-双没食子酸酯对人骨肉瘤细胞的抑制作用及转录组学分析

目的 采用转录组学等技术探讨茶黄素-3,3′-双没食子酸酯(theaflavin-3,3′-digallate,TF3)对人骨肉瘤(HOS)细胞的抑制作用及其潜在机制。方法 分别使用不同浓度的TF3和体积分数0.05%的二甲基亚砜(dimethyl sulfoxide, DMSO)处理HOS细胞后,采用CCK-8(cell counting kit-8)法、结晶紫染色、集落形成实验和流式细胞术来检测TF3对HOS细胞增殖的影响; Hoechst33258染色实验及流式细胞术检测TF3对HOS细胞凋亡的影响;Western blot检测HOS细胞增殖和凋亡相关蛋白的水平;采用转录组测序检测TF3处理组和对照组HOS细胞的差异基因表达情况,并使用生物信息学分析潜在分子机制。根据转录组测序结果,采用实时荧光定量PCR法检测各组细胞中分泌粒蛋白Ⅱ(SCG2),蛋白酪氨酸激酶受体B1(EPHB1)和紧密连接蛋白7(CLDN7) mRNA 的表达。结果 与对照组相比,TF3处理组中HOS细胞的增殖能力明显受到抑制(P＜0.05),同时细胞凋亡率显著增高(P＜0.05),呈浓度依赖性;增殖相关蛋白增殖细胞核抗原(PCNA)和细胞增殖抗原(Ki67)及抗凋亡蛋白B细胞淋巴瘤/白血病-2(Bcl-2)表达量降低,凋亡相关蛋白半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3(caspase-3)的水平下降,凋亡标志蛋白B细胞淋巴瘤/白血病-2相关X蛋白(Bax)、活化的半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3(cleaved caspase-3)和细胞色素C的表达量升高(P＜0.01);HOS细胞转录组测序结果显示,TF3处理组与对照组相比有809个差异表达基因(P-adjust＜0.05),其中596个上调,213个下调;基因本体论 (gene ontology,GO)主要富集于DNA复制的正调控、膜及蛋白结合等功能方面,京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)主要富集于缺氧诱导因子1信号通路、癌症通路及肿瘤坏死因子信号通路等包括凋亡在内与肿瘤相关的信号通路。与对照组相比,TF3处理组的SCG2, EPHB1, 和CLDN7 mRNA 表达水平下调(P＜0.05)。结论 TF3可能通过多靶点调控多种信号通路的活性,从而抑制HOS细胞增殖并促进其凋亡。

Transcriptome Analysis of Theaflavin-3,3′-Digallate-Mediated Inhibitory Functions on Human Osteosarcoma HOS Cells